CZ2013858A3 - Bismuth-based energetic materials - Google Patents
Bismuth-based energetic materials Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2013858A3 CZ2013858A3 CZ2013-858A CZ2013858A CZ2013858A3 CZ 2013858 A3 CZ2013858 A3 CZ 2013858A3 CZ 2013858 A CZ2013858 A CZ 2013858A CZ 2013858 A3 CZ2013858 A3 CZ 2013858A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- bismuth
- compounds
- salts
- soluble
- energy
- Prior art date
Links
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 117
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 85
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 83
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 150000001621 bismuth Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- VDQDGCAHVVNVDM-UHFFFAOYSA-K bismuth;triperchlorate Chemical compound [Bi+3].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O VDQDGCAHVVNVDM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 9
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- -1 anion forms compounds Chemical class 0.000 claims description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 1H-tetrazole Substances C=1N=NNN=1 KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 claims description 14
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 8
- ZGZLYKUHYXFIIO-UHFFFAOYSA-N 5-nitro-2h-tetrazole Chemical compound [O-][N+](=O)C=1N=NNN=1 ZGZLYKUHYXFIIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 6
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 claims description 5
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 claims description 5
- KDAOLWKYSLHLSZ-UHFFFAOYSA-N 5-azido-2h-tetrazole Chemical compound [N-]=[N+]=NC1=NN=NN1 KDAOLWKYSLHLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N picric acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IXHMHWIBCIYOAZ-UHFFFAOYSA-N styphnic acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C(O)=C1[N+]([O-])=O IXHMHWIBCIYOAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VQUVBTHPMOIVIR-UHFFFAOYSA-N 4-azido-2,3,6-trinitrophenol Chemical compound Oc1c(cc(N=[N+]=[N-])c(c1[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O VQUVBTHPMOIVIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001451 bismuth ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000006187 pill Substances 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- WUCYBAXJJOWQFF-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trinitrobenzene-1,3,5-triol Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C(O)=C([N+]([O-])=O)C(O)=C1[N+]([O-])=O WUCYBAXJJOWQFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- CUUXRRKNNIJGKJ-UHFFFAOYSA-N 2-azido-3,4-dinitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C([N+]([O-])=O)=C1N=[N+]=[N-] CUUXRRKNNIJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims 1
- 229950002929 trinitrophenol Drugs 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 61
- 239000000047 product Substances 0.000 description 38
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 21
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 21
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 13
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 13
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 11
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 10
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- HWTBWCUBBTWHSH-UHFFFAOYSA-N 2-azido-4,6-dinitrophenol Chemical compound OC1=C(N=[N+]=[N-])C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O HWTBWCUBBTWHSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 7
- 239000002585 base Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 6
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 6
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 5
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- HURPOIVZCDCEEE-UHFFFAOYSA-N n-(2h-tetrazol-5-yl)nitramide Chemical class [O-][N+](=O)NC=1N=NNN=1 HURPOIVZCDCEEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Substances CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 4
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 4
- HQAITFAUVZBHNB-UHFFFAOYSA-N sodium;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Na] HQAITFAUVZBHNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 150000004655 tetrazenes Chemical class 0.000 description 4
- YHBBUAULQKLKMW-UHFFFAOYSA-N 4,6-dinitro-1-oxido-2,1,3-benzoxadiazol-1-ium Chemical compound C1=C([N+](=O)[O-])C=C([N+]([O-])=O)C2=NO[N+]([O-])=C21 YHBBUAULQKLKMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 3
- WETZJIOEDGMBMA-UHFFFAOYSA-L lead styphnate Chemical compound [Pb+2].[O-]C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C([O-])=C1[N+]([O-])=O WETZJIOEDGMBMA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- MHWLNQBTOIYJJP-UHFFFAOYSA-N mercury difulminate Chemical compound [O-][N+]#C[Hg]C#[N+][O-] MHWLNQBTOIYJJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004686 pentahydrates Chemical class 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 150000004685 tetrahydrates Chemical class 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- JGZAFSFVZSXXCJ-ONEGZZNKSA-N (E)-bis(2H-tetrazol-5-yl)diazene Chemical compound N(=N\C1=NN=NN1)/C1=NN=NN1 JGZAFSFVZSXXCJ-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 2
- HJRJRUMKQCMYDL-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2,4,6-trinitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC([N+]([O-])=O)=C(Cl)C([N+]([O-])=O)=C1 HJRJRUMKQCMYDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IUKSYUOJRHDWRR-UHFFFAOYSA-N 2-diazonio-4,6-dinitrophenolate Chemical compound [O-]C1=C([N+]#N)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O IUKSYUOJRHDWRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 2
- 241000287219 Serinus canaria Species 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 description 2
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- MJVUDZGNBKFOBF-UHFFFAOYSA-N n-nitronitramide Chemical compound [O-][N+](=O)N[N+]([O-])=O MJVUDZGNBKFOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- IWMOUXZYHULGCL-UHFFFAOYSA-N nitro 2H-tetrazole-5-carboxylate Chemical compound [O-][N+](=O)OC(=O)C1=NN=NN1 IWMOUXZYHULGCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical group 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 2
- 159000000005 rubidium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 2
- ZVUUCUFDAHKLKT-UHFFFAOYSA-M sodium;2,4,6-trinitrophenolate Chemical compound [Na+].[O-]C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O ZVUUCUFDAHKLKT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MGOIBVWXFUWGSW-UHFFFAOYSA-M sodium;5-nitrotetrazole-5-carboxylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1([N+]([O-])=O)N=NN=N1 MGOIBVWXFUWGSW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- HTJMXYRLEDBSLT-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetrazine Chemical compound C1=NN=CN=N1 HTJMXYRLEDBSLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZLARDBKBZHHGU-UHFFFAOYSA-N 1-(tetrazol-1-yl)tetrazole Chemical group C1=NN=NN1N1N=NN=C1 HZLARDBKBZHHGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JSVJTAHQCUHLFT-UHFFFAOYSA-O 1-nitroso-1H-tetrazol-1-ium-5-amine Chemical compound NC1=NN=N[NH+]1N=O JSVJTAHQCUHLFT-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- NXEMFHROMKRKEG-UHFFFAOYSA-N 2,3,5,6-tetranitroaniline Chemical compound NC1=C([N+]([O-])=O)C([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1[N+]([O-])=O NXEMFHROMKRKEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DROLGCKUCMGNSF-UHFFFAOYSA-N 3,3-dinitroazetidine Chemical compound [O-][N+](=O)C1([N+]([O-])=O)CNC1 DROLGCKUCMGNSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PSIFRJWXOIBWJX-UHFFFAOYSA-O 4-nitrosotetrazol-1-ium-1,5-diamine Chemical compound N[N+]=1N=NN(C=1N)N=O PSIFRJWXOIBWJX-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- CCIGNVHJZFBDPI-UHFFFAOYSA-N 5-diazotetrazole Chemical compound [N-]=[N+]=C1N=NN=N1 CCIGNVHJZFBDPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKRKFPZYUKPOJA-UHFFFAOYSA-N 5-nitramidotetrazole-5-carboxylic acid Chemical compound [O-][N+](=O)NC1(C(=O)O)N=NN=N1 JKRKFPZYUKPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IFANKQCPYVPNJQ-UHFFFAOYSA-N 5-nitro-2h-tetrazole;sodium Chemical compound [Na].[O-][N+](=O)C=1N=NNN=1 IFANKQCPYVPNJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXWYUBYMBOTAGQ-UHFFFAOYSA-N 6-diazo-4,5-dinitrocyclohexa-2,4-dien-1-ol Chemical compound OC1C=CC([N+]([O-])=O)=C([N+]([O-])=O)C1=[N+]=[N-] XXWYUBYMBOTAGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000018522 Gastrointestinal disease Diseases 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NMGFRNBHZKULET-UHFFFAOYSA-L N([N+](=O)[O-])N1N=NN=C1C(=O)[O-].N(=[N+]=[N-])[Co+2].N([N+](=O)[O-])N1N=NN=C1C(=O)[O-] Chemical compound N([N+](=O)[O-])N1N=NN=C1C(=O)[O-].N(=[N+]=[N-])[Co+2].N([N+](=O)[O-])N1N=NN=C1C(=O)[O-] NMGFRNBHZKULET-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- FSTAUMPDJFOQOP-UHFFFAOYSA-N N[Co](N)(N)(N)(N)N=[N+]=[N-] Chemical compound N[Co](N)(N)(N)(N)N=[N+]=[N-] FSTAUMPDJFOQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000008469 Peptic Ulcer Diseases 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NYRAVIYBIHCEGB-UHFFFAOYSA-N [K].[Ca] Chemical compound [K].[Ca] NYRAVIYBIHCEGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBBMLAMHHWYSTH-UHFFFAOYSA-N [N+](=O)([O-])C1=C(C(=CC(=C1)[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])N1N=NN=C1[N+](=O)[O-] Chemical compound [N+](=O)([O-])C1=C(C(=CC(=C1)[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])N1N=NN=C1[N+](=O)[O-] CBBMLAMHHWYSTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRYZKGOBGZIKMV-UHFFFAOYSA-L [N+](=O)([O-])N1N=NN=C1C(=O)[O-].N(=[N+]=[N-])[Co+2].[N+](=O)([O-])N1N=NN=C1C(=O)[O-] Chemical compound [N+](=O)([O-])N1N=NN=C1C(=O)[O-].N(=[N+]=[N-])[Co+2].[N+](=O)([O-])N1N=NN=C1C(=O)[O-] HRYZKGOBGZIKMV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UELITFHSCLAHKR-UHFFFAOYSA-N acibenzolar-S-methyl Chemical compound CSC(=O)C1=CC=CC2=C1SN=N2 UELITFHSCLAHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000001142 anti-diarrhea Effects 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRKZTILYATXYGV-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);diazide Chemical compound [Co+2].[N-]=[N+]=[N-].[N-]=[N+]=[N-] XRKZTILYATXYGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAWGVVJVYSANRY-UHFFFAOYSA-N cobalt(3+) Chemical compound [Co+3] JAWGVVJVYSANRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALBFKWLGUOHTLA-UHFFFAOYSA-N cobalt(3+) azide Chemical compound N(=[N+]=[N-])[Co+2] ALBFKWLGUOHTLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003926 complexometric titration Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical class *C#N 0.000 description 1
- 238000004200 deflagration Methods 0.000 description 1
- 150000008049 diazo compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000664 diazo group Chemical group [N-]=[N+]=[*] 0.000 description 1
- 238000006193 diazotization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- PLHJDBGFXBMTGZ-WEVVVXLNSA-N furazolidone Chemical compound O1C([N+](=O)[O-])=CC=C1\C=N\N1C(=O)OCC1 PLHJDBGFXBMTGZ-WEVVVXLNSA-N 0.000 description 1
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 description 1
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000000717 hydrazino group Chemical group [H]N([*])N([H])[H] 0.000 description 1
- JUINSXZKUKVTMD-UHFFFAOYSA-N hydrogen azide Chemical compound N=[N+]=[N-] JUINSXZKUKVTMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002730 mercury Chemical class 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 150000002828 nitro derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000018 nitroso group Chemical group N(=O)* 0.000 description 1
- DNTNFPKCZOOOPR-UHFFFAOYSA-N nitrosocyanamide Chemical compound O=NNC#N DNTNFPKCZOOOPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 208000011906 peptic ulcer disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 229940075930 picrate Drugs 0.000 description 1
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-M picrate anion Chemical compound [O-]C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- YLMGFJXSLBMXHK-UHFFFAOYSA-M potassium perchlorate Chemical class [K+].[O-]Cl(=O)(=O)=O YLMGFJXSLBMXHK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KFUSNKGXEAJUBG-UHFFFAOYSA-M potassium;5-nitramidotetrazole-5-carboxylate Chemical compound [K+].[O-][N+](=O)NC1(C(=O)[O-])N=NN=N1 KFUSNKGXEAJUBG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003232 pyrogallols Chemical class 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 208000017520 skin disease Diseases 0.000 description 1
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000005654 stationary process Effects 0.000 description 1
- 159000000008 strontium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical class *S* 0.000 description 1
- YPMOSINXXHVZIL-UHFFFAOYSA-N sulfanylideneantimony Chemical compound [Sb]=S YPMOSINXXHVZIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 1
- WEBCELHJGVYYQR-UHFFFAOYSA-O triazol-1-ium-1,2,5-triamine Chemical compound NC=1C=NN(N)[N+]=1N WEBCELHJGVYYQR-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORZHVTYKPFFVMG-UHFFFAOYSA-N xylenol orange Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC1=C(O)C(C)=CC(C2(C3=CC=CC=C3S(=O)(=O)O2)C=2C=C(CN(CC(O)=O)CC(O)=O)C(O)=C(C)C=2)=C1 ORZHVTYKPFFVMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B35/00—Compositions containing a metal azide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G29/00—Compounds of bismuth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B41/00—Compositions containing a nitrated metallo-organic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B43/00—Compositions characterised by explosive or thermic constituents not provided for in groups C06B25/00 - C06B41/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
- C06C7/00—Non-electric detonators; Blasting caps; Primers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/94—Bismuth compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R2021/26029—Ignitors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
- C06C9/00—Chemical contact igniters; Chemical lighters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Energetická sloučenina se sníženou toxicitou na bázi bismutité soli, která má vlastnosti iniciálních výbušnin, získaná reakcí rozpustných solí bismutu s rozpustnými solemi anorganických a organických energetických sloučenin, přičemž rozpustná sůl bismutu je na bázi chloristanu bismutu. Dále je popsán způsob její přípravy a použití.A bismuth salt-based energy compound having initial explosive properties obtained by reacting soluble bismuth salts with soluble salts of inorganic and organic energy compounds, wherein the soluble bismuth salt is based on bismuth perchlorate. The following describes a method for its preparation and use.
Description
Energetické materiály na bázi bismutuBismuth-based energy materials
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká energetických sloučenin na bázi bismutu, způsobu jejich přípravy a použití.The invention relates to bismuth-based energy compounds, to a process for their preparation and to their use.
Dosavadní stav technikyState of the art
V posledních letech stále sílí tlak na výrobce, zabývající se výrobou a zpracováním tzv. „energetických materiálů“, míněno výbušnin a pyrotechnických směsí, nevyjímaje výrobce munice na úplné odstranění veškerých toxických materiálů a to hlavně sloučenin na bázi toxických kovů - vizť dále. Právě kationty těchto, většinou ušlechtilých kovů, vázané v organických i anorganických molekulách jsou naprosto nenahraditelné, protože vytvářejí sloučeniny, které plni již přes 100 let funkci vynikajících primárních výbušnin - třaskavin, které jsou hlavní složkou zážehových systémů zápalek pro munici všech ráží, pilulí elektrických palníků i různých typů detonátorů.In recent years, there has been increasing pressure on manufacturers engaged in the production and processing of so-called "energy materials", meaning explosives and pyrotechnic mixtures, including ammunition manufacturers to completely remove all toxic materials, especially toxic metal compounds - see below . It is the cations of these, mostly noble metals, bound in organic and inorganic molecules that are completely irreplaceable, because they form compounds that have served for over 100 years as excellent primary explosives - explosives, which are the main component of ignition systems for ammunition of all calibers and different types of detonators.
Pozornost výrobců munice se soustřeďuje především na náhradu olovnatých solí polynitrofenolů, jako je trinitroresorcinát olovnatý, který je základní třaskavinou a případně dalších sloučenin, jako je dinitro o-kresolát olovnatý do elektrických palníků. V minulosti se používal, dnes jiz historický, pikrát a dinitroresorcinát olova jako pomocná třaskavina. Tyto sloučeniny zhruba od počátku minulého století postupně nahrazovaly dnes již legendární fulminát rtuťnatý, který je sice mimořádně toxickou, ale rovněž nenahraditelnou sloučeninou, vyznačující se extrémně vysokou T plamene a tím mimořádně vysokou zážehovou schopností.Ammunition manufacturers are focusing on replacing the lead salts of polynitrophenols, such as lead trinitroresorcinate, which is the basic explosive, and possibly other compounds, such as lead dinitro o-cresolate, in electric igniters. In the past, lead and diatomaceous earth lead lead are now used as an auxiliary explosive. Since the beginning of the last century, these compounds have gradually replaced the now legendary mercury fulminate, which is an extremely toxic but also an irreplaceable compound characterized by extremely high T flames and thus extremely high ignition ability.
Nezastupitelnost solí těžkých, ušlechtilejších kovů, jako je právě olovo, s aromatickými polymtrosloučenmami nebo i s dalšími energetickými sloučeninami, majícími vlastnosti kyselin, jako jsou např. dusíkaté heterocyklické sloučeniny - tetrazoly apod. spočívá v uvolnění obrovského tepla, vznikajícího při kondenzaci par těchto relativně nízkovroucích kovů. Toto teplo je následně skokově předáno například prachové náplni a tím je dosaženo maximální efektivity transferu tepla a dosažení potřebné zážehové Ίζ Tyto třaskaviny. smíšeny s dalšími složkami, jako je vhodný pyrotechnický systém, zajišťující hlavně prodloužení zážehového impulzu a vytvoření dostatečného množství kondenzovaných produktů o co nejvyšší tepelné kapacitě, ještě přenos tepla zefektivní. Výše jmenované třaskaviny však nejsou schopny samostatné funkce v zápalce - nemají dostatečnou citlivostThe irreplaceability of salts of heavy, more noble metals, such as lead, with aromatic polymer compounds or with other energetic compounds having acid properties, such as nitrogenous heterocyclic compounds - tetrazoles, etc., lies in the release of enormous heat generated by condensation of these relatively low-boiling metals. . This heat is then transferred to the dust charge, for example, and thus the maximum efficiency of heat transfer and the achievement of the required ignition Ίζ These explosives is achieved. mixed with other components, such as a suitable pyrotechnic system, which mainly ensures the prolongation of the ignition pulse and the creation of a sufficient amount of condensed products with the highest possible heat capacity, will make the heat transfer even more efficient. However, the above-mentioned explosives are not capable of independent function in the match - they do not have sufficient sensitivity
Á k „nápichu což je kombinace tření a nárazu, přičemž tření zde výrazně převažuje a některé z nich vykazují příliš vysokou brizanci. Pak je nutno použít dalších tzv. pomocných složek tzv. senzibilizátorů nebo frikcionátorů, což mohou být v zásadě 2 druhy materiálů: aktivní a inertní. Jako aktivních senzibilizátorů lze použít jiných třaskavin, majících podstatně nižší bod vzbuchu nez má základní třaskavina. Třením krystalů základní třaskaviny během nápichu kovadlinkou nebo nápichovou jehlou se uvolní jisté množství tepla, které v závislosti na intenzitě odvodu tepla vyvolá lokální zvýšeni fpXd je^jí hodnota nižší, než bod vzbuchu základní třaskaviny, k iniciaci nedojde. V přítomnosti několika procent aktivního senzibilizátorů o nižším bodu vzbuchu se tento iniciuje a uvolněné reakční teplo zažehne hlavní třaskavinu. Takto funguje již 100 let osvědčený systém TNRO - Tetrazen. Vzhledem k tomu, ze tetrazen, podobně jako řada jiných třaskavin bez obsahu kovu, je měkký, nesmí jeho množství přesáhnout jistou limitní hodnotu - řádově několik procent, jinak se třením neuvolni dostatečné teplo. Pokud by jako hlavní třaskaviny bylo použito sloučeniny, podobné tetrazenu, přichází ke slovu druhý, výše jmenovaný princip - použití inertního materiálu, jehož zrna budou rovnoměrně rozptýlena v třaskavině a budou fungovat jako akumulátory tepelné energie, která se zkoncentruje na jejich povrchu a vyvolá opět lokální zvýšení Principiálně to tedy musí být vysokotavitelné sloučeniny s b.t. výrazně přesahujícím body vzbuchu známých třaskavin - tzn. min 550 °C a hlavně tepelně a teplotně nevodivé. Tyto vlastnosti jsou mimořádně důležité, protože zde probíhají teplotně nestacionární děje a je nutno kompenzovat odvod tepla okolím. Zde je ovšem důležité nejen množství, ale i velikost castic - na tom záleží, bude-li materiál fungovat jako skutečný senzibilizátor nebo bude-li pouze neužitečným balastem, který navíc nežádoucím způsobem ochlazuje směs. Dlouholetá praxe a výzkumy, prováděné za účelem nalezení optimálního frikcionátorů ukázaly, že optimálními materiály jsou mletá skla - obecně materiály ve „skelném“ stavu a některé vysokotavitelné sulfidy, jako např. sulfid antimonitý, používaný již téměř 200 let, jak ve směsích s fulminátem rtuti, tak ve směsích založených na TNRO, kde plní funkci jak paliva, tak frikcionátorů. Z hlediska ekologického je ovšem nevyhovující. Použití mletých skel je rovněž problematické - je rozdíl mezi materiálem, vzniklým tříštěním skelného odpadu ze sklářských podniků, který používá mnoho muničních podniků a mezi materiálem, mletým například kulovými mlýny, který se vyznačuje sice rovnoměrnější strukturou, ale také nižší senzibilizační schopností - vlivem zaoblení rohů a hran, na kterých se koncentruje energie. Při použití „tříštěného“ odpadu však vzniká technologický problém - získat dostatečné množství potřebné frakce z celkového množství odpadního materiálu. Tento druh skla všakThis is a combination of friction and impact, with friction significantly predominating here and some of which show too high a brisance. Then it is necessary to use other so-called auxiliary components of so-called sensitizers or frictionators, which can be basically 2 types of materials: active and inert. Other explosives having a substantially lower flash point than the base explosive can be used as active sensitizers. Friction of the crystals of the parent explosive during injection with an anvil or injection needle releases a certain amount of heat which, depending on the intensity of heat dissipation, causes a local increase fpXd, which is lower than the point of explosion of the base explosion, does not initiate. In the presence of a few percent of active sensitizers with a lower flash point, this is initiated and the released heat of reaction ignites the main explosive. This is how the proven TNRO - Tetrazen system has been working for 100 years. Due to the fact that tetrazene, like many other metal-free explosives, is soft, its amount must not exceed a certain limit value - on the order of several percent, otherwise it will not release enough heat by friction. If tetrazene-like compounds were used as the main explosives, the second principle mentioned above comes into play - the use of an inert material whose grains will be evenly dispersed in the explosive and will act as accumulators of thermal energy, which concentrates on their surface and again causes local increase In principle, therefore, it must be a high-melting compound with bt significantly exceeding the explosion points of known explosives - ie. min 550 ° C and mainly thermally and thermally non-conductive. These properties are extremely important because non-stationary processes take place here and it is necessary to compensate for the heat dissipation of the surroundings. Here, however, not only the amount but also the size of the particles is important - it depends on whether the material will function as a real sensitizer or if it will only be a useless ballast, which also undesirably cools the mixture. Many years of experience and research to find optimal frictionators have shown that ground glass is the optimal material - generally "glassy" materials and some high-melting sulphides, such as antimony sulphide, used for almost 200 years, both in mixtures with mercury fulminate , as well as in mixtures based on TNRO, where they perform the function of both fuel and frictionators. From an ecological point of view, however, it is unsatisfactory. The use of ground glass is also problematic - there is a difference between the material generated by the fragmentation of glass waste from glass companies used by many munitions companies and the material ground by, for example, ball mills, which has a more uniform structure but also lower sensitization ability. and the edges on which energy is concentrated. However, when using "fragmented" waste, a technological problem arises - to obtain a sufficient amount of the required fraction from the total amount of waste material. This type of glass, however
2' může navíc vyvolávat nežádoucí ojedinělé aktivace např. při pádových zkouškách zápalek z dolních mezí.2 'can additionally cause undesired single activations, for example in drop tests of lower limit matches.
Z výše uvedeného vyplývá, jaké by měly být optimální vlastnosti hlavní, nosné třaskaviny, použitelné do zápalek munice z hlediska optimální funkce: maximální citlivost k nápichu, nej lepe i bez použití frikcionátorů, minimální brizance, vysoký obsah kondenzovaných produktů ve zplodinách a vysoká účinnost mechanismu transferu tepla z produktů na hnací náplň. Dnes však existují ještě další hlediska: 1. stabilitní - požadující vysokou termickou stabilitu, která je dána teplotou termického rozkladu a chemickou stabilitu - materiál nesmí reagovat se vzdušnou vlhkostí, atmosférickými plyny a ostatními materiály, používanými v muniční výrobě a nesmí podléhat změnám působením denního světla - tzn. nesmí obsahovat sloučeniny Ag. 2. ekologické - materiál nesmí obsahovat toxické kovy jako - Pb, Hg, Sb, Ba, dále nesmí obsahovat chloristany, které byly shledány rovněž jako toxické.From the above it follows what should be the optimal properties of the main, carrier explosive, usable in matches of ammunition in terms of optimal function: maximum sensitivity to puncture, preferably without the use of frictionators, minimum brisance, high content of condensed products in fumes and high mechanism efficiency. heat transfer from products to propellant. Today, however, there are other aspects: 1. stability - requiring high thermal stability due to thermal decomposition temperature and chemical stability - the material must not react with air humidity, atmospheric gases and other materials used in ammunition production and must not be subject to changes in daylight - ie. must not contain Ag compounds. 2. ecological - the material must not contain toxic metals such as - Pb, Hg, Sb, Ba, nor must it contain perchlorates, which were also found to be toxic.
Základem musí být organická nebo anorganická sloučenina, obsahující v molekule některé funkční skupiny, které jsou v souladu s dnešním moderním pojetím výbušnosti definovány jako tzv. explofory - „nositelé výbušnosti“. Je to většinou kombinace dvou nebo více elektronegativních prvků, jejichž vazby jsou méně pevné, tzn. mají nízkou vazebnou energii a tyto skupiny pak vnášejí do celé molekuly jistou míru nestability, kterou nazýváme výbušnosti. Takové sloučeniny pak mají schopnost exotermického rozkladu, při kterém se uvolňuje Gibbsova volná energie a vznikají produkty stabilnější, tzn. mající pevnější vazby. Tento základní princip, odvozený z principů termodynamiky a reakční kinetiky platí jak pro sloučeniny, tak pro výbušné směsi.The basis must be an organic or inorganic compound containing certain functional groups in the molecule, which in accordance with today's modern concept of explosiveness are defined as so-called explosives - "explosive carriers". It is usually a combination of two or more electronegative elements, whose bonds are less strong, ie. they have low binding energy and these groups then introduce a certain degree of instability into the whole molecule, which we call explosives. Such compounds then have the ability of exothermic decomposition, which releases Gibbs free energy and produces more stable products, i. having stronger ties. This basic principle, derived from the principles of thermodynamics and reaction kinetics, applies to both compounds and explosive mixtures.
Výše zmíněné funkční skupiny, jako je např. nitroskupina - NO2, nitrososkupina - NO, hydrazinoskupina - NHNH2, hydroxylaminoskupina - NHOH, nitraminoskupina - NHNO2, hydrazoskupina - HN-NH-, azoskupina -N=N-, azidoskupina - N3, diazoskupina - N2+, furoxanová skupina aj„ jsou obecně známé a v kombinaci jak s alifatickými, tak s cyklickými - aromatickými i heterocyklickými sloučeninami; vytvářejí stovky výbušných sloučenin, dnes souhrnně nazývaných „energetické materiály“. Většina z těchto sloučenin byla objevena a popsana před zhruba 100 lety, ale největšího uplatnění se dočkaly ty, mající vlastnosti kyselin a tudíž schopnost tvorby solí, a to jak s anorganickými tak i organickými zásadami, tak především s některými ušlechtilými, ale většinou toxickými, kovy. Dnes již historický fulminat rtuti a pak hlavně olovnaté sole aromatických polynitrofenolů, který se objevily na počátku 20tých let a azidy, jsou nejúspěšnější třaskaviny, které kdy byly, a to hlavně do zápalek, použity.The above-mentioned functional groups, such as nitro group - NO 2 , nitroso group - NO, hydrazino group - NHNH 2 , hydroxylamino group - NHOH, nitramino group - NHNO 2 , hydrazo group - HN-NH-, azo group -N = N-, azido group - N 3 "diazo" - N 2+ , furoxane "and" are generally known and in combination with both aliphatic and cyclic aromatic and heterocyclic compounds; they form hundreds of explosive compounds, now collectively called "energetic materials." Most of these compounds were discovered and described about 100 years ago, but those with acid properties and therefore the ability to form salts, with both inorganic and organic bases, and especially with some noble, but mostly toxic, metals, have found the greatest application. . Today, the historical mercury fulminate and then mainly the lead salts of aromatic polynitrophenols, which appeared in the early 20's and azides, are the most successful explosives that have ever been used, especially in matches.
Od počátku minulého století byly pochopitelně snahy, nahradit tyto toxické sloučeniny sloučeninami méně toxickými, tzn. bez obsahu toxických kovů - hlavně rtuti a olova, případně i barya. Např. tetrazen, objevený vr. 1910, je čistě organickou sloučeninou, jehož vlastnosti jej ale předurčují pouze do role aktivního senzibilizátoru jiných třaskavin - např. trinitroresorcinátu olova. Sám má příliš komplikovanou molekulu, takže výbušný rozklad je relativně složitý a dlouhý a tím i výbuchová T je velmi nízká, podobně jako u ostatních výbušin, obsahujících v molekule guanyl. Když připočteme termickou nestabilitu a extrémní náchylnost k přelisování, nemůže tato třaskavina nikdy plnohodnotně nahradit TNRO a nemůže ani splnit výše uvedené požadavky. Podobně dinitrodiazofenol - Dinol, DNDP, který byl objeven již 1858 a používán výhradně vbarvářském průmyslu, než byly po dalších, zhruba 100 letech objeveny jeho výbušninářské vlastnosti a byl používán nejprve k plnění rozbušek v USA a poč. 80tých let se stal hlavní tzv. „ekologickou“ třaskavinou ve slavné nemecke zápalkové složi Sintox. Hlavním problémem z hlediska funkce je přílišná brizance a malý obsah kondenzovaných produktů ve zplodinách. Z hlediska ekologie pak nepříjemné fyziologické vlastnosti, projevující se při manipulaci - dráždí pokožku a sliznice. Vlivem silně záporné kyslíkové bilance nedochází v zápalkách k jeho dokonalému výbušnému rozkladu a uvolňují se toxické fragmenty aromatického polynitrosystému. Z hlediska stabilitního je v případě dinolu rovněž poukazováno na nestabilitu, která se projevuje intenzivními barevnými změnami působením denního světla, což je typické pro všechny diazosloučeniny. Další třaskavina, rovněž objevena počátkem minulého století - dinitrobenzofuroxan, sice nemá problémy s chemickou ani termickou nestabilitou, ale jeho velmi komplikovaná výroba, vycházející navíc z vysoce toxických sloučenin, jako trinitrochlorbenzen, silně zatěžuje životní prostředí, nemluvě o extrémní citlivosti na statickou elektřinu.Since the beginning of the last century, there have, of course, been efforts to replace these toxic compounds with less toxic compounds, i.e. without toxic metals - mainly mercury and lead, or barium. E.g. tetrazene, discovered in 1910, is a purely organic compound, but its properties predetermine it only as an active sensitizer of other explosives - such as lead trinitroresorcinate. It itself has too complicated a molecule, so the explosive decomposition is relatively complex and long, and thus the explosive T is very low, similar to other explosives containing guanyl in the molecule. Add to this the thermal instability and extreme susceptibility to over-pressing, this explosive can never fully replace TNRO and cannot meet the above requirements. Similarly, dinitrodiazophenol - Dinol, DNDP, which was discovered as early as 1858 and used exclusively in the dyeing industry, before its explosive properties were discovered after another 100 years or so, and was first used to detonate in the United States. ecological "explosive in the famous German match composition Sintox. The main problem in terms of function is excessive brisance and low content of condensed products in the exhaust. From the point of view of ecology, then, unpleasant physiological properties, manifested during handling - irritate the skin and mucous membranes. Due to the strongly negative oxygen balance, its matches do not undergo perfect explosive decomposition and toxic fragments of the aromatic polynitrosystem are released. In terms of stability, in the case of dinol, instability is also pointed out, which is manifested by intense color changes by daylight, which is typical for all diazo compounds. Another explosive, also discovered at the beginning of the last century - dinitrobenzofuroxane, has no problems with chemical or thermal instability, but its very complicated production, based on highly toxic compounds such as trinitrochlorobenzene, puts a heavy strain on the environment, not to mention extreme sensitivity to static electricity.
Koncem 19. století byly rovněž objeveny heterocyklické dusíkaté sloučeniny, z nichž nejznámejši jsou pětičlenné heterocykly s jedním uhlíkem a dvěma substituovatelnými vodíky - tetrazoly. Jejich chemické, fyzikální a výbušninářské vlastnosti se mění v širokém rozsahu hlavně podle funkční skupiny (viz výše), která substituuje vodík, vázaný uhlíkem - tzn. v poloze 5. Vzniká tak nesmírně různorodá skupina sloučenin od nevýbušných, majících široké uplatněni v chemickém i farmaceutickém průmyslu (alkyl a aryl, thio a kyanoderiváty) přes energetické sloučeniny (amino, hydrazino deriváty nebo bistetrazol, který je spojením dvou tetrazolových cyklů), přes typické třaskaviny (halogen, nitroderiváty, nitraminoderiváty, diazoaminotetrazol a azotetrazol, který je spojením dvou tetrazolových cyklů azoskupinou) až po extrémně výbušný azidotetrazol a diazotetrazol, považovaný za jednu z nejnestabilnějších a nejnebezpečnějších známých sloučenin, protože má schopnost samovolně vybuchovat už ve velmi zředěných, vodných roztocích! Právě kvůli těmto několika sloučeninám byla celá tato rozsáhlá skupina látek mylně označována za nebezpečné třaskaviny a přitom 9Q% z nich našlo použití v mnoha dalších oborech. Jelikož tetrazoly mají kyselou povahu a v závislosti na substituentu jsou tedy slabšími nebo silnějšími kyselinami, jsou schopny tvořit sole anorganických i organických zásad, i sole kovů. Právě tyto sole a to hlavně sole ušlechtilých a těžších kovů, vyvolávají zájem třaskavinářů již asi 100 let. Sole olova, barya, stříbra, rtuti a mědi jsou předmětem desítek patentů, hlavně v období od 20tých do 50tých let minulého století. Přes tento mimořádný zájem, bylo zaznamenáno jen málo případů praktického použití těchto solí. V minulém století v Německu byla zavedena do výroby zásaditá olovnatá sůl 5,5 - azotetrazolu a kolem 80tých let byla v USA zavedena rtuťná sůl 5-nitrotetrazolu, výhradně do rozbušek, jako mnohem chemicky stálejší, nikoliv však ekologická náhrada azidu olovnatého.Heterocyclic nitrogen compounds were also discovered at the end of the 19th century, the best known of which are five-membered heterocycles with one carbon and two substitutable hydrogens - tetrazoles. Their chemical, physical and explosive properties vary widely, mainly according to the functional group (see above), which substitutes for carbon-bound hydrogen - ie. in position 5. This creates a very diverse group of compounds from non-explosive, having a wide range of applications in the chemical and pharmaceutical industries (alkyl and aryl, thio and cyano derivatives) through energy compounds (amino, hydrazino derivatives or bistetrazole, which is a combination of two tetrazole cycles). typical explosives (halogen, nitroderivatives, nitraminoderivatives, diazoaminotetrazole and azotetrazole, which is a combination of two tetrazole cycles by azo group) to extremely explosive azidotetrazole and diazotetrazole, considered one of the most unstable and dangerous very known compounds, because it has the ability to solutions! It is because of these few compounds that this large group of substances has been mistaken for dangerous explosives, and 90% of them have found use in many other fields. Since tetrazoles are acidic in nature and, depending on the substituent, they are therefore weaker or stronger acids, they are able to form salts of inorganic and organic bases as well as metal salts. It is these salts, especially the salts of noble and heavier metals, that have aroused the interest of explosives for about 100 years. Lead, barium, silver, mercury and copper salts are the subject of dozens of patents, mainly from the 1920s to the 1950s. Despite this particular interest, few cases of practical use of these salts have been reported. In the last century, the basic lead salt of 5,5-azotetrazole was introduced in Germany, and around the 1980s, the mercury salt of 5-nitrotetrazole was introduced into the United States, exclusively in detonators, as a much more chemically stable but not an ecological substitute for lead azide.
Použitelnost solí anorganických i organických zásad závisí na jejich stabilitě, která je přímo umema stabilitě zásady. Sole slabých zásad jako je amoniak, hydrazin nebo hydroxylamin jsou méně stabilní, zatím co sole s guanidinem a jeho deriváty ( amino, diamino a triamino guamdiny) jsou vysoce stabilní a dnes prožívají své vrcholné období. Za posledních 20 let byly podány desítky patentů na použití těchto sloučenin do propulzních systémů - raket, plynových generátorů a moderních, neazidových náplní airbaggů. Tyto sloučeniny nemají ale vlastnosti třaskavin.The applicability of salts of inorganic and organic bases depends on their stability, which is directly relevant to the stability of the base. Salts of weak bases such as ammonia, hydrazine or hydroxylamine are less stable, while salts with guanidine and its derivatives (amino, diamino and triamino guamdines) are highly stable and are at their peak today. Over the last 20 years, dozens of patents have been filed for the use of these compounds in propulsion systems - rockets, gas generators and modern, non-azide airbag infills. However, these compounds do not have explosive properties.
Existují i kondenzační produkty některých tetrazolů s aromatickými polynitrosloučeninami, které byly poprvé patentovány v Německu v r. 1957. Připravují se reakcí alkalických solí tetrazolů s chlorderiváty organických polynitrosloučenin nebo s tetranitroanilínem. Například sodná sůl 5 - nitrotetrazolu nebo disodná sůl 5,5' - bistetrazolu reaguje s pikrylchloridem nebo styfhyldichloridem za vzniku piklryl- nitrotetrazolu nebo styíhyl- bis- nitrotetrazolu nebo dipikryl-bis -tetrazolů. Podobné sloučeniny vyrábí dnes německá firma Dynitec. Mají vlastnosti třaskavin ale používají se pouze pro speciální účely.There are also condensation products of some tetrazoles with aromatic polynitro compounds, which were first patented in Germany in 1957. They are prepared by reacting alkaline salts of tetrazoles with chlorine derivatives of organic polynitro compounds or with tetranitroaniline. For example, 5-nitrotetrazole sodium or 5,5'-bistetrazole disodium salt is reacted with picryl chloride or styphyl dichloride to form picryl-nitrotetrazole or styhyl-bis-nitrotetrazole or dipicryl-bis-tetrazoles. Similar compounds are produced today by the German company Dynitec. They have explosive properties but are only used for special purposes.
Další skupinou sloučenin jsou sloučeniny, kde tetrazoly plní funkci slabší nebo silnější zásady a mohou tedy vytvářet sole s jinými výbušnými sloučeninami, majícími vlastnosti kyselin - polynitrofenoly, kyselinou azidovodíkovou, chloristou a dinitramidem. Výzkumem těchto sloučenin se zabývají němečtí vědci. Je možno vycházet např. z 5- aminotetrazolu, jehož acidita se sníží methylací na 2- methyl nebo dále na 2,4 - dimethyl derivát. První je slabou zásadou, schopen tvořit sole pouze se silnými kyselinami, druhý je silnější zásadou, schopnou tvořit sole i se slabšími kyselinami za tvorby příslušných azidů a dinitramidů. Podle očekávání mají vlastnosti třaskavin pouze chloristany, které jsou však dnes považovány zaAnother group of compounds are those in which tetrazoles have the function of weaker or stronger bases and can therefore form salts with other explosive compounds having the properties of acids - polynitrophenols, hydrochloric acid, perchloric acid and dinitramide. German scientists are researching these compounds. It is possible to start, for example, from 5-aminotetrazole, the acidity of which is reduced by methylation to 2-methyl or to a 2,4-dimethyl derivative. The first is a weak base, able to form salts only with strong acids, the second is a stronger base, able to form salts with weaker acids to form the corresponding azides and dinitramides. As expected, only perchlorates have the properties of explosives, but they are now considered to be
X toxické, nemluvě o korozivních produktech termického rozkladu a sole dinitramidu, který byl objeven v 70tých letech v Rusku, ovšem dodnes nebyla vyřešena jeho dostatečně levná průmyslová výroba. Byly objeveny i další tetrazolové deriváty - např. bis- tetrazolyl amin BTA, který je energetickou sloučeninou, nikoliv však třaskavinou.X toxic, not to mention the corrosive products of thermal decomposition and dinitramide salts, which was discovered in the 1970s in Russia, but to date its sufficiently cheap industrial production has not been solved. Other tetrazole derivatives have also been discovered - such as bis-tetrazolyl amine BTA, which is an energy compound but not an explosive.
Existuje ještě skupina komplexních a podvojných výbušných solí. Takovými, dnes již historickými sloučeninami, objevenými švédským chemikem E. Stabbou v 60tých letech a nazvanými -stabanáty, jsou podvojné kovové sole 5- nitraminotetrazolu a 5,5' diazoaminotetrazolu s kyselinou styfnovou. Bohužel se jedná pouze o sole olova. Dalšími sloučeninami, kde tetrazoly tvoří komplexní sole s některými anionty anorganických kyselin (chloristou, dusičnou, azidovodíkovou) a s některými kovovými kationty, jsou rovněž již historické sloučeniny, označené jako CP (pentaamin 5-kyano-2H- tetrazolato- N2 kobalt (III) *- chloristan nebo obdobný BNCP (tetraamin-cis-bis-5- Nitro- 2H - tetrazolato - N2 - kobalt (III) - chloristan.There is still a group of complex and double explosive salts. Such historical compounds, discovered by Swedish chemist E. Stabba in the 1960s and called stabanates, are the double metal salts of 5-nitraminotetrazole and 5,5 'diazoaminotetrazole with styphnic acid. Unfortunately, these are only lead salts. Other compounds where tetrazoles form complex salts with some anions of inorganic acids (perchloric, nitric, azic anhydrous) and some metal cations are also historical compounds, designated CP (pentaamine 5-cyano-2H-tetrazolato-N2 cobalt (III) * perchlorate or similar BNCP (tetraamine-cis-bis-5-nitro-2H-tetrazolato-N2-cobalt (III) perchlorate.
V moderních patentech, např. DE 102010036950 AI z posledních let jsou uváděny obdobné komplexní sloučeniny, ale bez obsahu nežádoucích chloristanů, kde centrální atom je tvořen některým z přechodných prvků s výhodou Co, který tvoří komplexní kationty jako například kladně dvojmocný pentaamino kobalt azid, nebo kladně jednomocný tetraamino kobalt diazid, nebo obdobné ionty pentaamino kobalt nitrát nebo tetraamino kobalt dinitrát, které tvoří sole s aniony výbušných tetrazolových derivátů jako je 5-nitrotetrazol, 5- nitraminotetrazol, 5,5-azotetrazol a případně 5,5'-diazoaminotetrazol. Jako příklad výsledných produktů můžeme uvést - pentaamin (azido) kobalt (III) azotetrazolát, Pentaamin (azido) kobalt (III) nitrotetrazolát a pentaamin (azido) kobalt (III) nitraminotetrazolát. Tyto sloučeniny však obsahují kobalt, který obdobně jako nikl je dnes dle moderních kritérií rovněž zařazen do toxických prvků. Tyto sloučeniny mají velmi nízkou citlivost ke tření, takže se z tohoto hlediska podobají spíše trhavinám a do zápalek by bylo jejich použití spojeno s velkými obtížemi - nutnost extrémní senzibilizace. Autoři v rámci patentu také uvádějí prosté kovové sole základních výbušných tetrazolů (5 - nitrotetrazolu, 5 - nitraminotetrazolu, 5,5'-diazoaminotetrazolu a 5,5' - azotetrazolu ) a to sole Fe, Cu a Na. Sole Fe a Na se vyznačují opět velmi nízkou citlivostí ke tření, nemluvě o proměnném obsahu krystalových vod (hlavně u solí Na) a naopak sole Cu (hlavně 5 - nitrotetrazolu a 5,5'- azotetrazolu) jsou manipulačně nebezpečnými a brizantními třaskavinami. Ani tyto sloučeniny nelze do zápalek doporučit. Autoři zde uvádějí i směsi založené např. na styfnátu mědnatém, který je tetrahydrátem a výbušným se stává až po odvodnění a dokonce směsi, založené na samotné kyselině styfnové, která pochopitelně není třaskavinou. Slože, založené $Modern patents, e.g. DE 102010036950 A1 in recent years, disclose similar complex compounds, but without the undesired perchlorates, where the central atom is formed by one of the transition elements, preferably Co, which forms complex cations such as positively divalent pentaamino cobalt azide, or positively monovalent tetraamino cobalt diazide, or similar ions pentaamino cobalt nitrate or tetraamino cobalt dinitrate, which form salts with anions of explosive tetrazole derivatives such as 5-nitrotetrazole, 5-nitraminotetrazole, 5,5-azotetrazole and optionally 5,5'-diazoaminotetrazole. Examples of the resulting products are - pentaamine (azido) cobalt (III) azotetrazolate, Pentaamine (azido) cobalt (III) nitrotetrazolate and pentaamine (azido) cobalt (III) nitraminotetrazolate. However, these compounds contain cobalt, which, like nickel, is now classified as a toxic element by modern criteria. These compounds have a very low sensitivity to friction, so in this respect they are more like explosives and their use in matches would be associated with great difficulty - the need for extreme sensitization. The authors also disclose simple metal salts of basic explosive tetrazoles (5-nitrotetrazole, 5-nitraminotetrazole, 5,5'-diazoaminotetrazole and 5,5'-azotetrazole) as Fe, Cu and Na salts. The Fe and Na salts are again characterized by a very low sensitivity to friction, not to mention the variable content of crystal waters (mainly Na salts) and, conversely, the Cu salts (mainly 5-nitrotetrazole and 5,5'-azotetrazole) are handling and high explosives. Even these compounds cannot be recommended for matches. The authors also mention mixtures based on, for example, copper styrate, which is a tetrahydrate and become explosive only after dewatering, and even mixtures based on styric acid itself, which is of course not an explosive. Ingredients, based on $
na těchto sloučeninách musí pak dle autorů obsahovat extrémně vysoké množství senzibilizátoru - až 47 % mletého skla !according to the authors, they must contain an extremely high amount of sensitizer on these compounds - up to 47% of ground glass!
Podobně další patent WO 2007/071650 navrhuje jako „novou“ třaskavinu podvojnou draselno-vápenatou sůl kyseliny styfnové. Podobné sloučeniny jsou známé a jsou popsány v monografii Bubnov, Suchov - Inicirujuščeje vzryvčatyje věščestva. U této „nové“ sole je uváděn mimořádně vysoký bod vzbuchu 350 <400 °C a autoři navrhují tuto sloučeninu hlavně do neazidových a termostabilních složí do airbaggů. Její použití do zápalek by bylo vzhledem kjiž zmíněnému extrémně vysokému b.v. a nízké citlivosti ke tření rovněž nanejvýše problematické.Similarly, another patent, WO 2007/071650, proposes a double potassium-calcium salt of styphnic acid as a "new" explosive. Similar compounds are known and are described in the monograph Bubnov, Suchov - Initiating the Encouragement. This "new" salt has an extremely high flash point of 350 <400 ° C and the authors propose this compound mainly for non-azide and thermostable airbag compositions. Its use in matches would be due to the already mentioned extremely high b.v. and low friction sensitivities are also extremely problematic.
Jako nejperspektivnější se zatím jeví komplexní sloučeniny, kde funkci centrálního atomu plní atom dvojmocného železa nebo mědi, funkci ligandu plní 5-nitrotetrazolátový anion v množství od 3 do 6 iontů. V případě, že jsou na centrální anion navázáno méně než 6 mtrotetrazolátolových aniontů, zbylé jsou nahrazeny molekulami vody. Tyto objemné komplexní sloučeniny vytvářejí sole s anorganickými (Na+, Ca2+, Mg2+ a NH4+), nebo organickými kationy (hydrazonium, nitrozokyanaminium, 3,3 - dinitroazetidinium, 5-amino-1 -nitrozo-1,2,3,4-tetrazolium, 1,5-diamino-4-nitrozo-1,2,3,4-tetrazolium, 1,2,5-triamino-1,2,3-triazolium, 3,6 - bis-guanidinium-1,2,4,5- tetrazin, 3,6 - bis-nitroguanidinium- tetrazin a 3,6 - bis-hydrazinium-tetrazin a další). Jako příklad lze uvést diamonium diaquatetrakis-(5-nitrotetrazoláto-N2) kuprát nebo ferát. Tyto sloučeniny, podobně jako všechny ostatní komplexní sloučeniny mají složitou a velmi objemnou molekulu s vysokým obsahem organicky vázaného dusíku, který spolu s vyrovnanou kyslíkovou bilancí nepochybně zajistí vysoký výkon a to hlavně z hlediska velkého množství plynných produktů. U takto objemných a složitých molekul lze předpokládat, z hlediska reakční kinetiky, velmi komplikovaný termický rozklad, což se zpravidla projevuje snížením teploty plamene. Tyto sloučeniny navíc nedisponují výše popsaným mechanizmem přenosu tepla, který se uplatňuje při fázových změnách par nízko vroucích kovů. Jejich komerční použití do zápalek střeliva zatím není známo a autoři doporučují tyto sloučeniny výhradně do detonátorů. Uvedené sloučeniny byly patentovány národní laboratoří v Los Alalmos (LANL) v roce 2006 podčíeW US2007/011751.Complex compounds, where the function of the central atom is performed by a divalent iron or copper atom, the function of the ligand is performed by the 5-nitrotetrazolate anion in an amount of 3 to 6 ions. In case less than 6 mttetrazolate anions are bound to the central anion, the remaining ones are replaced by water molecules. These bulky complex compounds form salts with inorganic (Na + , Ca 2+ , Mg 2+ and NH 4 + ) or organic cations (hydrazonium, nitrosocyanaminium, 3,3-dinitroazetidinium, 5-amino-1-nitroso-1,2, 3,4-tetrazolium, 1,5-diamino-4-nitroso-1,2,3,4-tetrazolium, 1,2,5-triamino-1,2,3-triazolium, 3,6-bis-guanidinium 1,2,4,5-tetrazine, 3,6-bis-nitroguanidinium-tetrazine and 3,6-bis-hydrazinium-tetrazine and others). Examples are diammonium diaquatetrakis- (5-nitrotetrazolato-N2) cuprate or ferrate. These compounds, like all other complex compounds, have a complex and very bulky molecule with a high content of organically bound nitrogen, which together with a balanced oxygen balance will undoubtedly ensure high performance, especially in terms of a large number of gaseous products. In terms of reaction kinetics, very complicated thermal decomposition can be expected for such large and complex molecules, which is usually manifested by a reduction in the flame temperature. In addition, these compounds do not have the heat transfer mechanism described above, which is used in the phase changes of low-boiling metal vapors. Their commercial use in ammunition matches is not yet known and the authors recommend these compounds exclusively for detonators. The compounds were patented by the Los Alalmos National Laboratory (LANL) in 2006 under US2007 / 011751.
Z výše uvedené úvodní rozvahy vyplývá, že za posledních zhruba 50 let nedošlo v oboru třaskavin a to speciálně třaskavin do zápalkových složí munice, k žádným významnějším objevům. To se dnes projevuje nedostatkem vhodných sloučenin, které by byly schopny plnit úlohu tzv. zelených třaskavin, splňujících náročné podmínky na ochranu životního prostředí.From the above-mentioned introductory balance, it follows that in the last 50 years, there have been no significant discoveries in the field of explosives, especially explosives in the composition of ammunition. Today, this is reflected in the lack of suitable compounds that would be able to fulfill the role of so-called green explosives, meeting the demanding conditions for environmental protection.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Vynález se týká výroby a použití nových energetických sloučenin se sníženou toxicitou na bázi bismutitých solí, které budou schopny co nejlépe nahradit takové třaskaviny, jako je např. tricinát olovnatý, jehož vlastnosti jsou pro daný účel optimální a je odborníky považován za v podstatě nenahraditelnou třaskavinu. Jak bylo výše uvedeno, tato „nenahraditelnost“ je způsobena hlavně přítomností těžkého, ušlechtilejšího kovu, který je jednak vázán slabými a lehko rozštěpitelnými vazbami a poskytuje rovněž vysoce účinný mechanizmus transferu tepla.The present invention relates to the production and use of novel energy compounds with reduced toxicity based on bismuth salts which will be able to best replace explosives, such as lead tricinate, which have optimal properties for this purpose and are considered by those skilled in the art to be essentially irreplaceable. As mentioned above, this "irreplaceability" is mainly due to the presence of a heavy, more noble metal, which is bound by weak and easily fissile bonds and also provides a highly efficient heat transfer mechanism.
Periodická soustava prvků nabízí bohužel velmi omezený výběr, přesto však existuje kov, který ač je jedním z nejtěžších známých prvků, jeho toxicita je považována dle moderních kritérií za jednu z nejnižších v porovnání s řadou ostatních kovů, používaných v muniční výrobě. Jedná se bismut (Bi), náležející do skupiny 5.A periodické soustavy, který je ve stejné podskupině s nesrovnatelně toxičtějším arsenem a antimonem. Z hlediska některých fyzikálních vlastností - jako b.t. a b.v. a hustoty se podobá olovu, z hlediska chování v roztaveném stavu, kdy má vyšší hustotu než tuhý, se podobá spíše arsenu, antimonu a nebo tuhému skupenství vody, což ho předurčuje pro použití do speciálních slitin, které dokonale vyplňují formu, jako je liteřina, dále do speciálních nízkotavitelných eutektických slitin s použitím do tepelných pojistek a speciálních pájek. V posledních několika desítkách let proniknul Bi i do muniční výroby, kde ve speciálních slitinách plní funkci náhrady olověných broků a jader střel. Jeho oxidy a oxinitráty, proměnného složení, se stále častěji používají v moderních, netoxických pyrotechnických složích jako oxidovadla a některé nevýbušné sole Bi se uplatňují v moderních propelentech jako balistické modifíkátory. Z dalších technických použití lze jmenovat - materiál pro termočlánky, nosiče pro U - 235 a 233 pro jaderné reaktory, polovodiče na bázi teluridů Bi, směsné oxidy BiSrCaCu jako superkonduktivní materiály. Zvláště v 90tých letech se zintenzivnil výzkum s cílem maximálního využití Bi, jako netoxické náhrady olova. Bi v podobě vanadátu byl navržen do netoxických pigmentů, dále do mazadel, jako katalyzátor při výrobě akrylových vláken aj. Nemalé použití má rovněž v medicíně a to jak do historických, tak i v moderních farmaceutických i kosmetických přípravcích. K těmto účelům se používají výhradně tzv. oxidosole (zásadité sole nebo subsole) Bi. Jsou to ve vodě nerozpustné sloučeniny, mající vnitřní i vnější použití (subnitrát, subkarbonát, subcitrát, subgalát a subsalycilát) a používají se jako antidiarhoea, pro léčbu gastro-intestinálních chorob, léčbu vnitřních i vnějších infekcí, peptidického vředu a kožních nemocí.Unfortunately, the Periodic Table of Elements offers a very limited selection, but there is a metal that, although one of the heaviest elements known, its toxicity is considered by modern criteria to be one of the lowest compared to many other metals used in munitions production. This is bismuth (Bi), belonging to group 5.A of the Periodic Table, which is in the same subgroup with the incomparably more toxic arsenic and antimony. In terms of some physical properties - such as b.t. and b.v. and density is similar to lead, in terms of molten behavior when it has a higher density than solid, it is more like arsenic, antimony and / or solid water, which predisposes it for use in special alloys that perfectly fill the form, such as lithium, further into special low-melting eutectic alloys with use in thermal fuses and special solders. In the last few decades, Bi has also penetrated ammunition production, where in special alloys it serves as a replacement for lead shot and projectile cores. Its oxides and oxinitrates, of variable composition, are increasingly used in modern, non-toxic pyrotechnic compositions as oxidizers, and some non-explosive Bi salts are used in modern propellants as ballistic modifiers. Other technical applications include - thermocouple material, U - 235 and 233 nuclear reactor carriers, Bi telluride semiconductors, BiSrCaCu mixed oxides as superconductive materials. Especially in the 1990s, research intensified to maximize the use of Bi as a non-toxic lead substitute. Bi in the form of vanadate has been designed for non-toxic pigments, lubricants, as a catalyst in the production of acrylic fibers, etc. It is also widely used in medicine, both in historical and in modern pharmaceutical and cosmetic preparations. For these purposes, only the so-called oxidosols (basic salts or subsoles) Bi are used. They are water-insoluble compounds having internal and external uses (subnitrate, subcarbonate, subcitrate, subgallate and subsalylate) and are used as antidiarrhea, for the treatment of gastrointestinal diseases, for the treatment of internal and external infections, peptic ulcer and skin diseases.
Právě tím se liší Bi od ostatních těžkých kovů - svojí extrémní náchylností k hydrolýze a to jak ve vodných roztocích, tak v roztocích některých polárních rozpouštědel. Hydrolýza probíhá kvantitativně za vyloučení zásaditých produktů, zvaných oxidosole (subsole, případně zásadité sole). Rozpustnost těchto solí je tak nízká, že řada z nich je používána ke gravimetrickému stanovení Bi. Bi tvoří některé nejméně rozpustné známé sloučeniny vůbec, např.Bi2S3 - pS (záporný logaritmus součinu rozpustnosti) = 97 !This is how Bi differs from other heavy metals - due to its extreme susceptibility to hydrolysis, both in aqueous solutions and in solutions of some polar solvents. The hydrolysis takes place quantitatively with the exclusion of basic products, called oxidosols (subsoles, or basic salts). The solubility of these salts is so low that many of them are used for the gravimetric determination of Bi. Bi forms some of the least soluble known compounds at all, eg Bi 2 S 3 - pS (negative logarithm of solubility product) = 97!
Hydrolýza ve vodných roztocích probíhá dle schématu:Hydrolysis in aqueous solutions proceeds according to the scheme:
Obecně : BiX3 + H2O = BiOX + 2 HX kde - X = aniont anorganické kyseliny (např. NO3 -, Cl -, C1O4- nebo zbytek organické kyseliny).In general: BiX 3 + H 2 O = BiOX + 2 HX where - X = inorganic acid anion (eg NO 3 -, Cl -, ClO 4 - or an organic acid residue).
Z jednoho molu „normální“ bismutité sole vznikne 1 mol oxidosole (zásadité sole) a 2 mol# odpovídající kyseliny. Ve většině případů nestačí uvolněná kyselina roztok dostatečně okyselit, aby se ionty Bi udržely v rozpuštěném stavu a Bi se vyloučí v podobě své zásadité sole (oxidosole), čímž je pochopitelně pro další srážení (např. nějaké výbušné sole) nepoužitelný. Roztok dostatečné koncentrace, vhodný pro praktické použití, by se musel silně okyselit, ale v takto kyselých roztocích se řada sloučenin již nesráží nebo se rozkládají. Kromě toho, zředěním takových roztoků roztokem srážedla, které navíc snižuje koncentraci aniontu kyseliny tím, že jej váže na kationt kovu, tvořícího příslušnou sůl srážené sloučeniny, se znovu zvyšuje pravděpodobnost vyloučení nežádoucích produktů hydrolýzy. To může být hlavní příčinou toho, proč se zatím nepodařilo připravit žádnou výbušnou sůl Bi - produkt se v silně kyselém prostředí vůbec nevysrážel nebo se vysrážel v méně kyselém prostředí, ale byl znečištěn hydrolyzáty nedefinovatelného nebo proměnného složení nebo se tyto sloučeniny vyloučily přednostně, v závislosti na součinu rozpustnosti.One mole of the "normal" bismuth salt produces 1 mole of oxidosole (basic salt) and 2 moles of the corresponding acid. In most cases, the released acid is not sufficient to acidify the solution sufficiently to keep the Bi ions in a dissolved state and Bi to precipitate as its basic salt (oxidosole), making it of course unusable for further precipitation (e.g. some explosive salts). A solution of sufficient concentration suitable for practical use would have to be strongly acidified, but in such acidic solutions many compounds no longer precipitate or decompose. In addition, diluting such solutions with a precipitant solution that additionally reduces the acid anion concentration by binding it to the metal cation forming the corresponding salt of the precipitated compound again increases the likelihood of precipitation of undesired hydrolysis products. This may be the main reason why no explosive salt has been prepared so far. to the product of solubility.
Jak ukazuje následující tabulka, Bi navíc vytváří ve vodných roztocích v závislosti na pH celou řadu akvo - oxo - hydroxokomplexů. Jelikož molekula vody je bez náboje, lehce odvodíme i složení bezvodého komplexu, jehož existenci pak můžeme předpokládat i v bezvodém precipitátu - ovšem za předpokladu, že nedojde k výše uvedeným, nežádoucím jevům.In addition, as the following table shows, Bi forms a number of aqua-oxo-hydroxo complexes in aqueous solutions depending on the pH. Since the water molecule is uncharged, we can easily deduce the composition of the anhydrous complex, the existence of which can then be assumed in the anhydrous precipitate - provided, however, that the above-mentioned undesirable phenomena do not occur.
1/ Kladně trojmocný hexaakvokomplex Bi(H2O)6 nebo bezvodý Bi (3+) - normální sůl.1 / Positively trivalent hexaaquocomplex Bi (H 2 O) 6 or anhydrous Bi (3+) - normal salt.
2/ Kladně dvojmocný pentaakvohydroxokomplex Bi(H2O)5OH nebo bezvodý Bi(OH) (2+)2 / Positively divalent pentaacohydroxo complex Bi (H 2 O) 5 OH or anhydrous Bi (OH) (2+)
3/ Kladně jednomocný tetraakvodihydroxokomplex Bi(H2O)4 (OH)2 nebo bezv Bi(OH)2 (+)3 / Positively monovalent tetraahydrohydroxo complex Bi (H 2 O) 4 (OH) 2 or bez Bi (OH) 2 (+)
4/ Kladně ětyřmocný tetraakvohydroxokomplex (BiO)5 (H2O)4OH nebo bezv (BiO)5OH(4+)4 / Positively tetravalent tetraacohydroxo complex (BiO) 5 (H 2 O) 4 OH or bezv (BiO) 5 OH (4+)
5/ Oktaedrický kladně šestimocný diakvokomplex (BiO)6(H2O)2 nebo Bi6O4 (OH)4 (6+)5 / Octahedral positive hexavalent diacocomplex (BiO) 6 (H 2 O) 2 or Bi 6 O 4 (OH) 4 (6+)
6/ Kladně šestimocný hexaoxokomplex (BiO)6 (6+) nebo zjednodušeně BiO+6 / Positive hexavalent hexaoxo complex (BiO) 6 (6+) or simply BiO +
Zvýše uvedeného vyplývá, že příprava Bi solí metodou podvojné záměny není jednoduchou záležitostí.It follows from the above that the preparation of Bi salts by the double exchange method is not a simple matter.
Jednou z možností je použít velmi zředěných roztoků, které se používají v analytické chemii - 0,1 <0,01 %, kde stačí okyselení na úroveň zhruba 0,1 M, aby se kationty Bi udržely v roztoku a je pak možno je vysrážet sloučeninou, jejíž Bi sůl vykazuje dostatečně nízký součin rozpustnosti (vysoký pS). Tak lze stanovit Bi gravimetricky např. jako oxomravenčan, oxinát nebo sůl pyrogalolu. Pro výrobu je ale použití takto zředěných roztoků velmi neefektivní.One possibility is to use very dilute solutions, which are used in analytical chemistry - 0.1 <0.01%, where acidification to a level of about 0.1 M is enough to keep the Bi cations in solution and it is then possible to precipitate them with the compound whose Bi salt has a sufficiently low solubility product (high pS). Thus, Bi can be determined gravimetrically, for example, as oxoformate, oxinate or pyrogallol salt. However, the use of such dilute solutions is very inefficient for production.
V analytické chemii se používá i přídavku komplexotvomých činidel, jako např. kyselina vinná, která váže ionty Bi do rozpustného komplexu a používá se hlavně v případech, provádí-li se srážení v mírně kyselém prostředí. Praxe však ukázala, že vytěsnění bismutitých iontů z těchto komplexů je velmi obtížné.In analytical chemistry, the addition of complexing agents, such as tartaric acid, which binds Bi ions to the soluble complex, is also used, especially in cases where precipitation is performed in a slightly acidic environment. However, experience has shown that the displacement of bismuth ions from these complexes is very difficult.
Sloučeniny Bi je pochopitelně možno připravit i prostým rozpouštěním kovového Bi, jeho oxidu (Bi2Os) nebo oxokarbonátu (BiO)2COs v odpovídající kyselině - týká se to ovšem převážně solí silných, anorganických nebo organických kyselin.Of course, Bi compounds can also be prepared by simply dissolving metallic Bi, its oxide (Bi 2 Os) or oxocarbonate (BiO) 2 CO 2 in the corresponding acid - but this applies mainly to salts of strong, inorganic or organic acids.
Všechny výše uvedené metody byly prakticky vyzkoušeny v rámci výzkumu výbušných solí Bi - a to hlavně solí aromatických polynitrosloučenin, azidů a některých vybraných tetrazolů. Prostým rozpouštěním oxidu a oxokarbonátu Bi v nasycených roztocích aromatických polynitrosloučenin se sole připravit nepodařilo a to ani za varu, protože k reakci ’ » 3 · S ♦ J1 * ’ 1 5 9 a 9 J s . ’ 1 · »j '*···.., > * J4 ' ’ ν · « » · · » , 4 vůbec nedošlo. Metodou podvojné záměny, která pak byla použita jako jediná alternativa, s použitím komerčně běžně dostupných solí Bi, jako chlorid nebo dusičnan, vznikaly různé, většinou nevýbušné produkty. Ve výjimečných případech se podařilo připravit produkty nevýrazných výbušinářských vlastností a to pouze v oblasti tetrazolůAll the above methods have been practically tested in the research of explosive salts Bi - mainly salts of aromatic polynitro compounds, azides and some selected tetrazoles. By simply dissolving the oxide and oxocarbonate Bi in saturated solutions of aromatic polynitro compounds, the salts could not be prepared, even under boiling, because the reaction '»3 · S ♦ J1 *' 1 5 9 and 9 J s . ' 1 · »j' * ··· ..,> * J4 '' ν ·« »· ·», 4 did not occur at all. The double exchange method, which was then used as the only alternative, using commercially available Bi salts, such as chloride or nitrate, produced various, mostly non-explosive products. In exceptional cases, it was possible to prepare products with indistinct explosive properties, and only in the field of tetrazoles
Nalezení vhodné sole Bi, použitelné jako univerzální srážedlo, optimalizace srážecích metod pro konkrétní sloučeniny a popis těchto sloučenin z hlediska výbušinářských vlastností, jsou hlavními předměty tohoto vynálezu.Finding a suitable Bi salt useful as a universal precipitant, optimizing precipitation methods for particular compounds, and describing these compounds in terms of explosive properties are the main objects of the present invention.
Vhodným srážedlem, které je schopno poskytnout dostatek Bi iontů v dostatečně koncentrovaných roztocích, aniž by bylo nutno zvyšovat jejich kyselost nebo používat komplexotvomých činidel je podle tohoto vynálezu oxochloristan bismutu.A suitable precipitant which is capable of providing sufficient Bi ions in sufficiently concentrated solutions without the need to increase their acidity or the use of complexing agents is bismuth oxochlorate according to the invention.
Je obecně známo, že velmi objemné anionty - chlorečnanové (C1O3 -) a hlavně chloristanové (C1O4 -) mají silně dislokovaný náboj, a tím velmi malou afinitu ke kationtům. Tato vlastnost se prakticky projevuje extrémní rozpustností nejen ve vodě, ale i v řadě polárních i nepolárních rozpouštědel - týká se převážně chloristanů. Chloristany tvoří nejrozpustnější známé sole, s výjimkou solí draselných, cesných a rubidných, ale tato extrémní rozpustnost není způsobena asociací s molekulami rozpouštědla. Výjimkou nejsou ani chloristany ušlechtilých, těžkých kovů. Pro upřesnění uvádíme hodnoty Gibbsovy volné energie, potřebné k vytvoření volného aniontu v roztoku (vkJ/mol) : dusičnany - 109, chloridy - 131, chloristany - 8,5.It is generally known that very bulky anions - chlorates (C1O 3 -) and especially perchlorates (C1O 4 -) have a strongly dislocated charge, and thus a very low affinity for cations. This property is practically manifested by extreme solubility not only in water, but also in a number of polar and non-polar solvents - it mainly applies to perchlorates. Perchlorates form the most soluble salts, with the exception of potassium, cesium and rubidium salts, but this extreme solubility is not due to association with solvent molecules. Perchlorates of precious, heavy metals are no exception. To clarify, we present the values of Gibbs free energy needed to form the free anion in solution (vkJ / mol): nitrates - 109, chlorides - 131, perchlorates - 8.5.
V souladu s touto teorií je v Anorganické chemii (H. Remy 1961) popsána sloučenina chloristan Bi, který se z koncentrované kyseliny chloristé vylučuje jako normální sůl Bi(C104)3 x 5H2O, která se zředěním hydrolyzuje na oxochloristan - BiOClO4 x H2O, krystalující v klencích jako monohydrát a dalším zředěním se hydratuje na jehlicovitý trihydrát. Všechny tyto sloučeniny jsou výborně rozpustné ve vodě - a to i bez přídavku kyseliny a vytvářejí čirý a dokonale stálý roztok.In accordance with this theory, Inorganic Chemistry (H. Remy 1961) describes the compound perchlorate Bi, which is precipitated from concentrated perchloric acid as a normal salt Bi (C10 4 ) 3 x 5H 2 O, which is hydrolyzed to oxochloroacetate - BiOClO 4 by dilution. x H 2 O, crystallizing in the vaults as a monohydrate and further diluted to hydrate to acicular trihydrate. All these compounds are perfectly soluble in water - even without the addition of acid and form a clear and perfectly stable solution.
Protože chloristany Bi nejsou běžně komerčně dostupné, byla vypracována metoda jejich přípravy i případné izolace. Metoda je založena na prostém rozpouštění oxidu nebo oxokarbonátu Bi v komerčně dostupné, asi 70% HC1O4. Produkt je pak možno izolovat filtrací nebo po rozpuštění vodou doplnit do odměmé baňky na roztok známé koncentrace nebo vzniklý oxochloristan z vodného roztoku vysrážet organickými rozpouštědly (viz příklady provedení).Since Bi perchlorates are not commonly commercially available, a method for their preparation and possible isolation has been developed. The method is based on the simple dissolution of Bi oxide or oxocarbonate in commercially available, about 70% HClO 4 . The product can then be isolated by filtration or, after dissolving in water, made up into a volumetric flask to a solution of known concentration or the precipitated oxochlorate precipitated from aqueous solution with organic solvents (see working examples).
Metodou prostého srážení ve vodných roztocích byla připravena řada výbušných sloučenin a to: Bi sůl kyseliny azidovodíkové, Bi sole základní řady aromatických polynitrofenolů kyseliny pikrové (TNF), styfhové (TNR) a trinitrofloroglucinu (TNFG), dále 4,6 dinitroazidofenolu (DNAF) a 4,6-dinitrobenzofuroxanu (DNBF) a dále Bi sole vybraných výbušných 1 -H-5- substituovaných derivátů tetrazolů.A number of explosive compounds were prepared by simple precipitation in aqueous solutions, namely: Bi salt of hydrogen azide, Bi salts of the basic series of aromatic polynitrophenols picric acid (TNF), styric acid (TNR) and trinitrofluroglucin (TNFG), and 4,6 dinitroazidophenol (DNAF) and 4,6-dinitrobenzofuroxane (DNBF) and Bi salts of selected explosive 1-H-5-substituted tetrazole derivatives.
Vzhledem k tomu, že ve většině případů vznikaly velmi nerozpustné amorfní až koloidní sraženiny, bylo pro zlepšení fíltrovatelnosti používáno pokud možno metody srážení za varu a pořadí přilévání roztoků bylo voleno tak, aby srážení od počátku probíhalo v co nejkyselejším možném prostředí a bylo dosaženo co nejkrystaličtějších produktů. Srážení je možno pochopitelně provádět za nejrůznějších podmínek z hlediska nastavení koncentrace a pH roztoků, teploty při reakci a způsobu slévání srážených roztoků. Tím lze ovlivnit, jakým způsobem bude Bi navázán v molekule prostřednictvím některého z výše jmenovaných kationtů. To může v určitém rozmezí ovlivnit i výbušnost výsledné sloučeniny, která je závislá nejen na celkovém obsahu kovu v molekule, ale i na povaze vazeb z hlediska energií, nutných k jejich rozštěpení - aktivačních energií.Due to the fact that in most cases very insoluble amorphous to colloidal precipitates formed, boiling precipitation methods were used if possible to improve the filterability and the order of addition of the solutions was chosen so that precipitation took place from the beginning in the most acidic possible environment and achieved the most crystalline products. The precipitation can, of course, be carried out under a variety of conditions in terms of adjusting the concentration and pH of the solutions, the reaction temperature and the method of pouring the precipitated solutions. This can affect how Bi will be bound in the molecule via one of the above-mentioned cations. This can, to a certain extent, affect the explosiveness of the resulting compound, which depends not only on the total metal content in the molecule, but also on the nature of the bonds in terms of the energies needed to break them down - activation energies.
V připravených sloučeninách byl proto analyticky stanoven obsah Bi a na základě dosažených výsledků bylo odvozeno, jaký z výše uvedených kationtů Bi je ve sloučenině navázán a v jakém počtu.Therefore, the Bi content in the prepared compounds was determined analytically, and on the basis of the obtained results, it was derived which of the above-mentioned Bi cations is bound in the compound and in what number.
Sloučeniny byly dále podrobeny termickým zkouškám metodou diferenční termické analýzy (DTA) a běžným výbušninářským zkouškám - citlivost na plamen a citlivost ke tření.The compounds were further subjected to differential thermal analysis (DTA) thermal tests and conventional explosive tests - flame sensitivity and friction sensitivity.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
V následující tabulce jsou příklady energetických sloučenin, připravené metodou podle tohoto vynálezu.The following table shows examples of energetic compounds prepared by the method of the present invention.
Pro každou sloučeninu musel být zvolen optimální způsob srážení, aby bylo dosaženo co nejlépe filtrovatelných produktů - to platí hlavně v případech, kdy rozpustnost výsledného precipitátu je tak nízká, že se vylučuje v koloidním stavu (sole 5,5'- azoetrazolu, 5,5'- diazoaminotetrazolu, 5,5'- bis- tetrazolylhydrazinu a sole TNFG), naopak azidy a pikráty jsou podstatně rozpustnější a vylučují se v dobře filtrovatelné amorfní nebo mikrokrystalické formě. Proto byly zkoušeny osvědčené principy - srážení za varu a v co největším možném zředění, čímž se zvýší rozpustnost sraženiny a vyloučí se v lépe filtrovatelné podobě. Prakticky však bylo prokázáno, že nejlepších výsledků lze dosáhnout naopak v co nej koncentrovanějších roztocích, protože srážíme kyselým roztokem oxochloristanu Bi, který obsahuje hydrolýzou uvolněnou HC1O4 a zkoncentrováním těchto roztoků se výrazně snižuje pH, což má, jak se ukázalo, na tvorbu krystalických sloučenin Bi vůbec nejsilnější vliv. U některých sloučenin, které se v silně kyselém prostředí rozkládají (5,5 -azotetrazol, azid, 5,5 - diazoaminotetrazol) muselo být upuštěno od srážení za varu, protože docházelo k velkým ztrátám sloučeniny. Za studená jsou však Bi sole těchto sloučenin pozoruhodně stálé i v silně kyselém prostředí, přesto že se jejich například sodné sole za stejných podmínek okamžitě rozkládají.The optimal precipitation method had to be chosen for each compound in order to obtain the best filterable products - this is especially true in cases where the solubility of the resulting precipitate is so low that it precipitates in the colloidal state (5.5'-azoetrazole salts, 5.5 - diazoaminotetrazole, 5,5'-bis-tetrazolylhydrazine and TNFG salts), on the other hand, azides and picrates are substantially more soluble and precipitate in a well filterable amorphous or microcrystalline form. Therefore, proven principles have been tested - precipitation at boiling and in the greatest possible dilution, which will increase the solubility of the precipitate and eliminate it in a more filterable form. In practice, however, it has been shown that the best results can be obtained in the most concentrated solutions, because we precipitate with acidic solution of oxochloroacetate Bi, which contains hydrolysis released HClO 4 and concentrating these solutions significantly lowers the pH, which has been shown to form crystalline compounds Bi strongest influence ever. For some compounds that decompose in a strongly acidic environment (5,5-azotetrazole, azide, 5,5-diazoaminotetrazole), boiling precipitation had to be omitted because of large compound losses. However, in the cold, the Bi salts of these compounds are remarkably stable even in a strongly acidic environment, even though their sodium salts, for example, decompose immediately under the same conditions.
Proto byla připravena řada odměmých roztoků oxochloristanu Bi o známé koncentraci iontů Bi - například 0,02 g/ml, 0,2 g/ml a 0,45 g/ml, který je nejsilnějším roztokem, který je možno technicky připravit. Silnější roztoky již není možno převést do odměmé baňky.Therefore, a number of volumetric Bi oxochlorate solutions with known Bi ion concentrations have been prepared - for example 0.02 g / ml, 0.2 g / ml and 0.45 g / ml, which is the strongest solution that can be technically prepared. Stronger solutions can no longer be transferred to a flask.
Z koncentrované kyseliny chloristé byl pochopitelně izolován i tzv. normální chloristan Bi pentahydrát - tato extrémně navlhavá a nestabilní sloučenina se ovšem pro praktické použití nehodí.Of course, the so-called normal perchlorate Bi pentahydrate was also isolated from concentrated perchloric acid - but this extremely moist and unstable compound is not suitable for practical use.
Z koncentrovaného odměmého roztoku byl rovněž izolován oxochloristan Bi vysrážením alkoholem. V případě použití methanolu nebo ethanolu probíhalo srážení několik dní, v případě použití iso- propanolu, se produkt vysrážel okamžitě. Tato sloučenina pak byla použita ke srážení Bi solí vybraných sloučenin, jejichž výbušninářské vlastnosti byly shledány jako nejvýraznější nebo v případech, kdy se srážení v silně kyselých roztocích nezdařilo.Oxochlorostat Bi was also isolated from the concentrated wash solution by precipitation with alcohol. If methanol or ethanol was used, precipitation took place over several days; if isopropanol was used, the product precipitated immediately. This compound was then used to precipitate Bi salts of selected compounds whose explosive properties were found to be most pronounced or in cases where precipitation failed in strongly acidic solutions.
Při zkoušce diferenční termické analýzy (DTA) bylo testováno 20 mg vzorku a byl zahříván obvyklou rychlostí 5^C/ min. V případě, že nedošlo k explozi nebo detonaci, ale pouze k exothermnímu vyreagování (u Bi solí 5-nitraminotetrazolu„ 5,5'- bis tetrazolu, 4,6 dinitrobenzofuroxanu a 4,6 - dinitroazidofenolu ), byla rychlost záhřevu zvýšena na 20 °C/min. Pak došlo vždy k detonaci, s výjimkou Bi sole 4,6-dinitrobenzíuroxanu, kde došlo pouze k deflagraci a Bi sole 4,6 - dinitroazidofenolu, kde došlo pouze k exothermnímu vyreagování.The differential thermal analysis (DTA) assay tested 20 mg of sample and was heated at the usual rate of 5 ° C / min. In the absence of an explosion or detonation, but only an exothermic reaction (for Bi salts of 5-nitraminotetrazole, 5,5'-bis tetrazole, 4,6-dinitrobenzofuroxane and 4,6-dinitroazidophenol), the heating rate was increased to 20 ° C / min. Then there was always detonation, with the exception of Bi salt 4,6-dinitrobenzofuroxane, where only deflagration and Bi salt 4,6-dinitroazidophenol, where only exothermic reaction occurred.
Citlivost ke tření byla testována roztíráním tloučkem v porcelánové misce. Pokud nedošlo k iniciaci, sloučenina je považována za necitlivou ke tření z hlediska porovnání s běžnými třaskavinami. U většiny sloučenin, u kterých k iniciaci nedošlo, docházelo však ke vzniku černé stopy přímo pod tloučkem, což znamená, že zde dochází k vyreagování, ale reakce se nepřenáší na ostatní materiál. U sloučenin, který vykázaly citlivost ke tření ( Bi sole 5,5' azotetrazolu a 5,5'- diazoaminiotetrazolu a 5,5'-bis- tetrazolu a 5,5'- bis- tetrazolylhydrazinu), byla následně stanovena citlivost ke tření na přístroji na měření citlivosti ke tření (PCT).Friction sensitivity was tested by rubbing with a pestle in a porcelain dish. If not initiated, the compound is considered insensitive to friction compared to conventional explosives. However, for most compounds that did not initiate, a black trace formed directly below the pestle, which means that there is a reaction here, but the reaction is not transferred to the other material. The compounds that showed friction sensitivity (Bi salts of 5,5 'azotetrazole and 5,5'-diazoaminiotetrazole and 5,5'-bis-tetrazole and 5,5'-bis-tetrazolylhydrazine) were subsequently determined to be friction sensitive to friction sensitivity (PCT) instruments.
Citlivost na PCT v porovnání s TNRO.PCT sensitivity compared to TNRO.
Jak ukazuje tabulka, je citlivost ke tření nižší v porovnání s TNRO a z tohoto hlediska je možno tyto třaskaviny považovat za manipulačně bezpečnější. Vzhledem k vysoké citlivosti k nápichu, hlavně u prvních dvou, však vykazují vynikající funkci ve všech druzích zápalek s centrálním zápalem i v nábojkách s okrajovým zápalem.As the table shows, the friction sensitivity is lower compared to TNRO and in this respect these explosives can be considered safer to handle. However, due to the high sensitivity to injection, especially in the first two, they show an excellent function in all types of matches with central ignition and in cartridges with edge ignition.
Vzhledem k podstatně vyššímu obsahu kovu v porovnání s TNRO lze předpokládat slabší výbušinářské vlastnosti - delší reakční čas zápalky, což potvrdily zkoušky na Drop-Test, kdy došlo ke srovnání tlakového a časového impulzu čistého 5,5' - azotetrazolátu Bi s běžnými druhy Neroxinových složí, obsahujících 30 ^40 % TNRO - výsledky byly srovnatelné, pouze u čisté třaskaviny bylo dosaženo rovnoměrnějších a reprodukovatelnějších hodnot. Srovnání obou třaskavin v čistém stavu není bohužel touto metodou možné, protože TNRO není možné za daných podmínek přivést k výbuchu.Due to the significantly higher metal content compared to TNRO, weaker explosive properties can be expected - longer match reaction time, which was confirmed by Drop-Test tests, which compared the pressure and time pulse of pure 5.5 '- azotetrazolate Bi with common types of Neroxin compositions , containing 30 ^ 40% TNRO - the results were comparable, only for pure explosives more uniform and reproducible values were achieved. Unfortunately, a comparison of both explosives in the pure state is not possible with this method, because TNRO is not possible to cause an explosion under the given conditions.
Všechny níže uvedené sloučeniny jsou citlivé na plamen a při zapálení deflagrují nebo detonují. Pouze Bi sůl - 5,5'- bis tetrazolu, vykazující dle DTA nejvyšší B.V. je na plamen podstatně méně citlivá a při zapálení plamenem dochází pak k přehřátí a tím k detonaci.All of the compounds listed below are flame sensitive and deflagrate or detonate upon ignition. Only Bi salt - 5,5'-bis tetrazole, showing according to DTA the highest B.V. it is significantly less sensitive to the flame and when ignited by the flame, it overheats and thus detonates.
Zkouška citlivosti ke tření byla prováděna třením porcelánového tloučku, zatíženého měnitelnou zátěží na porcelánové destičce, kde je umístěno několik mg zkoumané sloučeniny. Zkouška je značně subjektivní a její výsledky mají smysl pouze v porovnání s ostatními, již zavedenými sloučeninami, jejichž citlivost ke tření je známa a je stále ověřována po mnoho let. Vzhledem k tomu, že za nejméně ke tření citlivou průmyslově využívanou třaskavinu je považován tetrazen, který se začíná aktivovat při zátěži 900 Λ 000 g, byla citlivost výše uvedených sloučenin vyhodnocena vzhledem k tetrazenu. Má-li sloučenina citlivost podstatně nižší, je označena znaménkem -, v případě citlivosti řádově srovnatelné, znaménkem +. - tyto sloučeniny by mohly být potenciálními adepty na použití jako hlavní (nosné) třaskaviny v zápalkách a roznětkách. Ostatní pak, jako třaskaviny doplňkové nebo použitelné v případě odlišných způsobů aktivace - odporovým můstkem, jiskrou, případně laserovým paprskem.The friction sensitivity test was performed by rubbing a porcelain pestle loaded with a variable load on a porcelain plate containing several mg of the test compound. The test is highly subjective and its results only make sense in comparison with other, already established compounds, whose sensitivity to friction is known and is still being tested for many years. Due to the fact that tetrazene, which begins to activate at a load of 900 Λ,000 g, is considered to be the least friction-sensitive industrial explosive, the sensitivity of the above-mentioned compounds was evaluated with respect to tetrazene. If the compound has a significantly lower sensitivity, it is marked with a - sign, in the case of a sensitivity of the order of magnitude, with a + sign. - these compounds could be potential adepts for use as main (carrier) explosives in matches and detonators. The others, as explosives additional or usable in case of different methods of activation - resistive bridge, spark, or laser beam.
Navržené vzorce byly odvozeny od obsahu bismutu, stanoveného komplexometrickou titrací na xylenolovou oranž při pH 2-3. Navržený vzorec sloučeniny, vzniklé z 4,6 -dinitroazidofenolu není v tabulce uveden, protože obsah Bi, stanovený titrací je podstatně vyšší, než odpovídá možným sloučeninám, které by vznikly substitucí vodíku v OH skupině některým z výše uvedených kationtů Bi. Tento jev je možno vysvětlit např. reakcí kationtů Bi s reaktivní azidoskupinou nebo vznikem adičních sloučenin. Jedná se tedy o neznámou sloučeninu, jejíž struktura není zatím objasněna. Procentické obsahy Bi, zjištěné titrací a uvedené v tabulce byly zaokrouhleny na celá čísla - je nutno vzít v úvahu určitou chybu stanovení a možnou přítomnost nečistot. Nicméně, kromě již uvedeného 4,6 dinitroazidofenolu, byla nalezená shoda mezi hodnotami naměřenými a vypočtenými v toleranci ± 1 %.The proposed formulas were derived from the bismuth content, determined by complexometric titration to xylenol orange at pH 2-3. The proposed formula of the compound formed from 4,6-dinitroazidophenol is not given in the table, because the Bi content, determined by titration, is substantially higher than that of the possible compounds which would be formed by substituting hydrogen in the OH group with one of the above Bi cations. This phenomenon can be explained, for example, by the reaction of Bi cations with a reactive azido group or by the formation of addition compounds. It is therefore an unknown compound, the structure of which has not yet been elucidated. The percentages of Bi determined by titration and given in the table have been rounded to whole numbers - a certain determination error and the possible presence of impurities must be taken into account. However, in addition to the already mentioned 4,6 dinitroazidophenol, a match was found between the values measured and calculated within a tolerance of ± 1%.
Téměř všechny uvedené vstupní sloučeniny jsou, až na 5 - nitraminotetrazol a 4,6-DNBF ve formě svých sodných solí. Azid sodný je komerčně běžně dostupnou sloučeninou a ostatníAlmost all of the listed starting compounds are, except for 5-nitraminotetrazole and 4,6-DNBF in the form of their sodium salts. Sodium azide is a commercially available compound and others
KTO
- ) ‘ s · ♦ * * » ’ *i * ’ * ‘ 1:-) ' s · ♦ * * »' * i * '*' 1:
» < » 'i * * * . ; i ·. * »» výbušné tetrazoly, připravované diazotací, Sandmayerovou reakcí nebo reakcí azidů s kyanovými sloučeninami, vznikají rovněž výhradně ve formě svých sodných solí. Pouze 5-nitramonotetrazol a 4,6-DNBF se lépe vylučuje ve formě sole draselné. Rovněž 5,5 -azotetrazol je možno získat ve formě dalších rozpustných solí alkalických kovů, např. sole draselné, ale jednak je tato sůl nesrovnatelně rozpustnější a tudíž by vznikaly problémy sjejí izolací z roztoku a navíc při reakcích, kde se sráží roztoky chloristanů je vhodné draselné sole, pokud možno vyloučit, protože při srážení z koncentrovanějších roztoků by docházelo k přisrážení špatně rozpustného chloristanů draselného. Naopak chloristan sodný, který vzniká ze sodných solí podvojnou záměnou je při pokojové T asi lOx a za varu až 15 x rozpustnější. 5,5' - bis- tetrazolylhydrazin se převádí na rozpustnou sodnou sůl bezprostředně před reakcí.»<» 'I * * *. ; i ·. Explosive tetrazoles, prepared by diazotization, the Sandmayer reaction or the reaction of azides with cyanide compounds, are also formed exclusively in the form of their sodium salts. Only 5-nitramonotetrazole and 4,6-DNBF are better excreted in the form of the potassium salt. 5,5-Azotetrazole can also be obtained in the form of other soluble alkali metal salts, e.g. potassium salts, but on the one hand this salt is incomparably more soluble and therefore problems with its isolation from solution would arise and moreover in reactions where perchlorate solutions precipitate. potassium salts should be avoided if possible, as precipitation from more concentrated solutions would result in precipitation of poorly soluble potassium perchlorates. On the other hand, sodium perchlorate, which is formed from sodium salts by double exchange, is about 10 times more soluble at room T and up to 15 times more soluble at boiling. 5,5'-Bis-tetrazolylhydrazine is converted to the soluble sodium salt immediately before the reaction.
Výše uvedených sloučenin je možno použít ve formě všech ostatních rozpustných solí a to jak solí kovů, tak solí některých anorganických a organických zásad. Ve všech případech je možno použít dalších alkalických kovů jako lithium, cesium a rubidium. V případě solí draselných, cesných a rubidných je nutno pracovat ve zředěnějších roztocích, aby se předešlo nežádoucímu přisrážení méně rozpustných chloristanů těchto kovů. Chloristany všech ostatních kovů jsou naopak natolik rozpustné, že jejich oddělení od výsledné sloučeniny je možno provést kvantitativně.The above compounds can be used in the form of all other soluble salts, both metal salts and salts of certain inorganic and organic bases. In all cases, other alkali metals such as lithium, cesium and rubidium can be used. In the case of potassium, cesium and rubidium salts, it is necessary to work in more dilute solutions in order to avoid undesired precipitation of less soluble perchlorates of these metals. Perchlorates of all other metals, on the other hand, are so soluble that their separation from the final compound can be done quantitatively.
Při přípravě soli aromatických polynitrofenolu je možno použít i výrazně rozpustnějších soli alkalických zemin (hlavně sole vápníku, hořčíku a stroncia) a dále sole některých dalších kovů jako jsou železo, nikl, kobalt a mangan. V případě solí tetrazolových derivátů je možno použít jak všech solí alkalických kovů, tak i solí alkalických zemin vyjma solí 5,5 - azotetrazolu, jehož sole s těmito kovy jsou nejméně rozpustné. V případě výše uvedených tetrazolů je možno použít solí anorganických a organických zásad, jako je hydrazin, hydroxylamin a guanidin a jeho amino deriváty.Significantly more alkaline earth salts (mainly calcium, magnesium and strontium salts) as well as salts of some other metals such as iron, nickel, cobalt and manganese can be used in the preparation of aromatic polynitrophenol salts. In the case of salts of tetrazole derivatives, it is possible to use all alkali metal salts as well as alkaline earth metal salts, with the exception of the salts of 5,5-azotetrazole, the salts of which with these metals are the least soluble. In the case of the above-mentioned tetrazoles, salts of inorganic and organic bases such as hydrazine, hydroxylamine and guanidine and its amino derivatives can be used.
Ve všech případech je možno rovněž použít solí amonných.In all cases, ammonium salts can also be used.
Některé z uvedených vstupních sloučenin jsou rovněž hydráty se stabilním i proměnným obsahem krystalových vod. 5,5'- azotetrazolát, 5,5'- bis- tetrazolát jsou stabilní pentahydráty, 5,5'- diazoaminotetrazolát je tetra až pentahydrát a 5 - nitrotetrazolát je di až tetrahydrát.Some of these starting compounds are also hydrates with a stable and variable content of crystal waters. 5,5'-azotetrazolate, 5,5'-bis-tetrazolate are stable pentahydrates, 5,5'-diazoaminotetrazolate is tetra to pentahydrate and 5-nitrotetrazolate is di to tetrahydrate.
Tabulka obsahuje pouze sole vybraných energetických sloučenin. Existuje pochopitelně řada dalších sloučenin, které mohou vytvářet výbušné sole - tzn. mající jeden nebo více substituovatelných vodíků - například sole 4,6 - dinitro-3- hydroxychinondiazonia, 4,6 dinitro - 3 - karboxychinondiazonia, 2,3,6 - trinitro - p - azidofenolu, 5 - azidotetrazolu a 5 hydrazotetrazolu a jiné. Výhodou Bi solí je obecně jejich minimální rozpustnost, takže je · ’ * * , * * · ♦ > i «.The table contains only salts of selected energy compounds. There are, of course, a number of other compounds that can form explosive salts - ie. having one or more substitutable hydrogens - for example salts of 4,6-dinitro-3-hydroxyquinondiazonium, 4,6 dinitro-3-carboxyquinondiazonium, 2,3,6-trinitro-p-azidophenol, 5-azidotetrazole and 5-hydrazotetrazole and others. The advantage of Bi salts is generally their minimal solubility, so that it is · *.
1 4 * f -t : * í · · i » ♦* t možno tyto sole, jak ukázaly praktické pokusy, bez problému vysrážet z vodných roztoků a to i v případě takových sloučenin, jako např 5-nitrotetrazol, kde hlavním problémem je přílišná rozpustnost jeho solí a to i solí takových kovů, jako Pb a Ba. Sůl Bi se přitom spolehlivě sráží a vylučuje se v téměř kvantitativním výtěžku, což je další nezanedbatelnou výhodou solí Bi. Na druhé straně je ovšem nutno počítat s tím, že řada solí je tak nerozpustná, že se budou vylučovat v koloidní - obtížně filtrovatelné formě a bude muset být použito takových postupů přípravy, aby se dosáhlo zvětšení velikosti částic alespoň na velikost několika mikronů.As practical experiments have shown, these salts can be easily precipitated from aqueous solutions, even in the case of compounds such as 5 -nitrotetrazole , where the main problem is excessive solubility of its salts, including salts of such metals as Pb and Ba. The Bi salt precipitates reliably and is precipitated in almost quantitative yield, which is another significant advantage of the Bi salt. On the other hand, it is necessary to take into account that many salts are so insoluble that they will precipitate in a colloidal - difficult to filter form and that preparation procedures will have to be used to increase the particle size to at least a few microns.
Nej zajímavější vlastností výbušných solí Bi je schopnost iniciace nápichem - tzn. koncentrací energie do co nejmenšího bodu. I ty sloučeniny, které podle běžných kritérií nejsou shledány jako citlivé ke tření ani k nárazu, zanechávají v místě dotyku třecího tloučku na porcelánové destičce Černou stopu reakčních produktů. Ty sloučeniny, které vykazují citlivost ke tření, jsou nejvíce citlivé právě k nápichu, což je přímo předurčuje pro použití například do zápalek střeliva.The most interesting property of explosive salts Bi is the ability to initiate injection - ie. energy concentration to the smallest possible point. Even those compounds that are not found to be sensitive to friction or impact by conventional criteria leave a black mark of reaction products at the point of contact of the friction pad on the porcelain plate. Those compounds which show a sensitivity to friction are most sensitive to injection, which directly predestines them for use, for example, in ammunition matches.
V kombinaci s dalšími, obecně známými složkami zápalkových složí, jako jsou netoxická pyrotechnická oxidovadla (dusičnan draselný, česný, oxodusičnany Bi), netoxická paliva (AI, Ti, Zr, B), energetické složky (NC, PETN a další energetické materiály), a frikcionátory na bázi tepelně nevodivých materiálů s vysokým b.t. (skla, sulfidy Bi), budou některé z připravených sloučenin ideální pro použití do netoxických zápalkových, roznětkových a obecně zážehových složí.In combination with other, generally known components of match compositions, such as non-toxic pyrotechnic oxidizers (potassium nitrate, cesium, Bi oxitrates), non-toxic fuels (AI, Ti, Zr, B), energy components (NC, PETN and other energy materials), and frictionators based on thermally non-conductive materials with a high bt (glasses, Bi sulphides), some of the prepared compounds will be ideal for use in non-toxic match, igniter and general ignition compositions.
Příklady praktického provedeníExamples of practical implementation
Příprava srážecích roztokůPreparation of precipitation solutions
Příprava roztoků chloristanu Bi:Preparation of Bi perchlorate solutions:
Roztok č.l g oxidu Bi zalijeme 24,5 ml 70% kyseliny chloristé a za mírného záhřevu necháme proreagovat. Vzniklou suspenzi chloristanu bismutitého rozředíme vodou, převedeme do baňky objemu 1000 mlť a doplníme po značku. Roztok má koncentraci cca 0,02 g Bi/ml.Pour 24.5 ml of 70% perchloric acid into the solution of Ig oxide Bi and allow to react under gentle heating. Dilute the resulting bismuth perchlorate suspension with water, transfer to a 1000 ml flask and make up to the mark. The solution has a concentration of about 0.02 g Bi / ml.
Roztok č. 2Solution No. 2
220 g oxidu Bi zalijeme 245 ml 70% kyseliny chloristé. Vzniklou suspenzi chloristanu bismutitého rozředíme vodou, převedeme do baňky objemu 1000 ml. Roztok má koncentraci cca. 0,2 g Bi / ml.Pour 220 ml of 70% perchloric acid into 220 g of Bi oxide. Dilute the resulting bismuth perchlorate suspension with water and transfer to a 1000 ml flask. The solution has a concentration of approx. 0.2 g Bi / ml.
WW
Roztok č|.Solution No |
220 g oxidu Bi zalijeme 245 ml 70% kyseliny chloristé. Vzniklou suspenzi chloristanu bismutitého rozředíme vodou, převedeme do baňky objemu 500 ml, čímž po doplnění obdržíme koncentraci cca 0,4 g Bi/mLPour 220 ml of 70% perchloric acid into 220 g of Bi oxide. Dilute the resulting suspension of bismuth perchlorate with water, transfer to a 500 ml flask, thus obtaining a concentration of about 0.4 g Bi / mL.
Příprava tuhého oxochloristanu Bi:Preparation of solid oxochlorate Bi:
Odměmý roztok 2 nebo 3 zředíme přebytkem iso-propanolu. Vyloučený produkt po usazení odfiltrujeme, promyjeme alkoholem a vysušíme.Dilute decant solution 2 or 3 with an excess of isopropanol. After settling, the precipitated product is filtered off, washed with alcohol and dried.
Příprava energetických sloučeninPreparation of energetic compounds
1) Příprava zásaditého azidu Bi:1) Preparation of basic azide Bi:
Asi 10 J % vodný roztok azidu sodného vlijeme za intenzivního míchání do odměřeného množství roztoku Č.1 nebo Č.2. Okamžitě se začne tvořit bílý, mikrokrystalický precipitát, který po usazení odfiltrujeme, promyjeme vodou a alkoholem a po odsátí vysušíme.Pour about 10% aqueous sodium azide solution into the measured amount of solution No. 1 or No. 2 with vigorous stirring. A white, microcrystalline precipitate begins to form, which, after settling, is filtered off, washed with water and alcohol and dried after suction filtration.
2) Příprava zásaditého pikrátu Bi:2) Preparation of basic picrate Bi:
Asi 2% roztok pikrátu sodného zahřejeme a za intenzivního míchání vlijeme do odměřeného množství horkého roztoku čh nebo čE Během ochlazování začne vypadávat krystalický tmavožlutý produkt. Po ochlazení a dokonalém usazení produkt zfiltrujeme, promyjeme vodou a alkoholem a po odsátí vysušímeHeat about 2% sodium picrate solution and, with vigorous stirring, pour into a measured amount of hot solution CH or CH. During cooling, a crystalline dark yellow product begins to precipitate. After cooling and perfect settling, the product is filtered, washed with water and alcohol and dried after suction.
3) Příprava zásaditého styfnátu Bi:3) Preparation of basic styphnate Bi:
Použijeme roztok styfnátu sodného - další postup je stejný jako u příkladu č. 2 s tím rozdílem, že roztoky srážíme za varu a po vypadnutí červeného precipitátu ještě několik minut povaříme. Po ochlazení a sedimentaci amorfní produkt odfiltrujeme, promyjeme vodou a alkoholem a po odsátí vysušíme.We use a solution of sodium styphnate - the next procedure is the same as in Example No. 2, with the difference that we precipitate the solutions at boiling and after a red precipitate falls out, boil for a few more minutes. After cooling and sedimentation, the amorphous product is filtered off, washed with water and alcohol and dried after suction filtration.
4) Příprava zásaditého trinitrofloroglucinátu Bi:4) Preparation of basic trinitrofluroglucinate Bi:
Použijeme roztok trinitrofloroglucinátu sodného, další postup je stejný jako u příkladu Č. 2. Produkt je extrémně nerozpustný a proto se vylučuje ve velmi jemné formě, je nutné delší odstátí. Produkt je amorfní, oranžově zbarvený.We use a solution of sodium trinitroflucinate, the rest of the procedure is the same as in Example No. 2. The product is extremely insoluble and therefore it precipitates in a very fine form, a longer standing is necessary. The product is amorphous, orange in color.
* * Í ? « , . ' * 4 > * t ř 4i < - * « f« * * * - - í í i « g f* * Í? «,. '* 4 > * t ř 4i <- * «f« * * * - - í í i «gf
5) Příprava zásaditého 5,5'- azotetrazolátu Bi (podle pořadí v tabulce):5) Preparation of basic 5,5'-azotetrazolate Bi (according to the order in the table):
Nasycený - asi 5% roztok 5,5 - azotetrazolátu sodného pentahydrátu vlijeme do odměřeného množství roztoku č. 2 a po dokonalém usazení žlutý, amorfní produkt zfiltrujeme, promyjeme vodou a alkoholem, odsajeme a vysušíme.Pour a saturated - about 5% solution of 5,5 - azotetrazolate sodium pentahydrate into a measured amount of solution No. 2 and after complete settling the yellow, amorphous product is filtered, washed with water and alcohol, filtered off with suction and dried.
6) Příprava zásaditého 5,5azotetrazolátu Bi:6) Preparation of basic 5,5-azotetrazolate Bi:
Nasycený - asi 5i % roztok 5,5'- azotetrazolátu sodného pentahydrátu přivedeme k varu a za intenzivního míchání vlijeme do odměřeného, vroucího roztoku c.'j. Další postup stejný, jako v příkladu 5. Při této metodě dochází k asi 5ÓP% ztrátám produktu v důsledků chemického rozkladu vzniklé sole v kyselém prostředí za vysoké T. Vzniklý produkt je poněkud výbušnější a při zapálení má sklony k detonaci.Bring a saturated - about 5% solution of 5,5'-azotetrazolate sodium pentahydrate to a boil and, with vigorous stirring, pour into a measured, boiling solution c.i. The same procedure is the same as in Example 5. In this method, about 5% of the product is lost due to chemical decomposition of the resulting salt in an acidic environment at high T. The resulting product is somewhat more explosive and tends to detonate upon ignition.
7) Příprava zásaditého 5,5' - azotetrazolátu Bi:7) Preparation of basic 5,5 '- azotetrazolate Bi:
Nasycený - asi 5.^% roztok 5,5 - azotetrazolátu sodného pentahydrátu přivedeme k varu a za stálého míchání vlijeme do asi 2i% vroucího roztoku předem připraveného rozpuštěním vypočteného množství tuhého oxochloristanu Bi ve vodě. Další postup je stejný, jako v předešlých příkladech. Sloučenina, připravená za těchto podmínek - tzn. v slabě kyselých roztocích, má nejméně výrazné výbušinářské vlastnosti v porovnání s předešlými produkty. Podržuje si ovšem dostatečnou citlivost ke tření.Bring the saturated - about 5% solution of 5,5-azotetrazolate sodium pentahydrate to a boil and pour, while stirring, into about 2% of a boiling solution prepared in advance by dissolving the calculated amount of solid oxochlorate Bi in water. The rest of the procedure is the same as in the previous examples. The compound prepared under these conditions - i.e. in weakly acidic solutions, has the least pronounced explosive properties compared to previous products. However, it maintains sufficient sensitivity to friction.
8) Příprava zásaditého 5 - nitraminotetrazolátu Bi:8) Preparation of basic 5 - nitraminotetrazolate Bi:
Nasycený - asi 5j % roztok 5 - nitraminotetrazolátu draselného přivedeme k varu a vlijeme do odměřeného množství rovněž vroucího roztoku č’l. Po ochlazení a dokonalém usazení, bezbarvý amorfoí produkt zfiltrujeme, promyjeme horkou vodou a alkoholem a po odsátí zfiltrujeme a vysušíme.Bring the saturated - about 5% solution of potassium 5 - nitraminotetrazolate to a boil and pour into a measured amount of boiling solution no. After cooling and complete settling, the colorless amorphous product is filtered off, washed with hot water and alcohol and, after suction filtration, dried and dried.
9) Příprava zásaditého 5,5' - diazoaminotetrazolátu Bi:9) Preparation of basic 5,5 '- diazoaminotetrazolate Bi:
Asi 10j % roztok disodné sole 5,5' - diazoaminotetrazolu tetrahydrátu vlijeme za stálého míchání do odměřeného množství roztoku č. 2 nebo č. 3. Při použití koncentrovanějšího roztoku vzniká bezbarvý, rychle sedimentující precipitát, který je možno filtrovat už po několika hodinách. Při použití zředěnějšího roztoku vzniká nažloutlý precipitát, který potřebuje na přechod do dobře filtrovatelné (nekoloidní) formy alespoň den.About 10% of the disodium salt of 5,5'-diazoaminotetrazole tetrahydrate is poured, with constant stirring, into a measured amount of solution No. 2 or No. 3. Using a more concentrated solution, a colorless, rapidly sedimenting precipitate is formed which can be filtered after only a few hours. When using a more dilute solution, a yellowish precipitate is formed which takes at least a day to transition to a well-filterable (non-colloidal) form.
19.19.
Po odfiltrování, promytí vodou a alkoholem, odsátí a vysušení na vzduchu, mají oba produkty vzhled kanárkově žlutého, amorfního produktu.After filtration, washing with water and alcohol, suction filtration and air drying, both products have the appearance of a canary yellow, amorphous product.
10) Příprava zásaditého 5 - nitrotetrazolátu Bi:10) Preparation of basic 5 - nitrotetrazolate Bi:
Asi 10% roztok 5 - nitrotetrazolátu sodného di - tetra hydrátu přivedeme kvaru a vlijeme za míchání do odměřeného množství vroucího roztoku čd nebo čÍ2. Precipitace za těchto podmínek nastává pozvolna, během ochlazování a bílý, mikrokrystalický precipitát se po ochlazení a sedimentaci zfiltruje, promyje vodou a alkoholem a po odsátí vysuší. Reakci je rovněž možno provádět za studená s použitím roztoku č.3. Další postup je stejný.About 10% solution of sodium 5 - nitrotetrazolate di - tetrahydrate is added to the quartz and poured with stirring into a measured amount of boiling solution čd or čí2. Precipitation under these conditions occurs slowly, during cooling, and the white, microcrystalline precipitate, after cooling and sedimentation, is filtered, washed with water and alcohol and dried after suction filtration. The reaction can also be performed cold using solution # 3. The next procedure is the same.
11) Příprava zásaditého 5,5' - bistetrazolátu Bi:11) Preparation of basic 5,5 '- bistetrazolate Bi:
K reakci použijeme asi 1Q;% roztok 5,5' - bistetrazolátu sodného pentahydrátu postup je stejný, jako v předešlém případě a je rovněž možno zvolit přípravu za varu nebo za studená. Produkt je bezbarvý, amorfní.For the reaction we use about 10% solution of 5,5'-bistetrazolate sodium pentahydrate, the procedure is the same as in the previous case and it is also possible to choose boiling or cold preparation. The product is colorless, amorphous.
12) Příprava zásaditého 5,5' - bis-tetrazolylhydrazinátu Bi:12) Preparation of basic 5,5 '- bis-tetrazolylhydrazinate Bi:
Připravíme vodnou suspenzi 5,5'-bis- tetrazolylhydrazinu tak, aby po neutralizaci 2 N NaOH vznikl asi 0,2 -z0,5[% roztok sodné sole 5,5'- bis- tetrazolylhydrazinu. Roztok zahřejeme až kvaru a za intenzivního míchání srážíme po kapkách nasyceným roztokem tuhého BiOClO4. Vzniklou mléčnou koloidní suspenzi necháme několik minut povarit a po odstavení umožníme několikadenní odstátí, aby se amorfní produkt převedl do lépe fíltrovatelné formy. Následně odfiltrujeme, promyjeme vodou a alkoholem a vysušíme. Výsledný produkt je kanárkově žlutý.Prepare an aqueous suspension of 5,5'-bis-tetrazolylhydrazine so that after neutralization with 2 N NaOH about 0.2 - 0.5% sodium salt solution of 5,5'-bis-tetrazolylhydrazine is formed. Heat the solution until quench and precipitate dropwise with saturated BiOClO 4 solution with vigorous stirring. Allow the resulting milk colloidal suspension to boil for a few minutes and, after standing, allow it to stand for several days so that the amorphous product is converted into a more filterable form. We then filter off, wash with water and alcohol and dry. The resulting product is canary yellow.
Pozn: Optimálních výsledků bylo dosaženo při pH 3 - 5. v silně kyselých roztocích dochází k zpětnému částečnému nebo úplnému vysrážení nezreagovaného 5,5'- bis- tetrazolylhydrazinu.Note: Optimal results were obtained at pH 3-5. In strongly acidic solutions, unreacted 5,5'-bis-tetrazolylhydrazine reappears partially or completely.
13) Příprava zásaditého 4,6 -dinitrobenzofuroxanátu Bi:13) Preparation of basic 4,6-dinitrobenzofuroxanate Bi:
Byl připraven za horka nasycený roztok draselné sole 4,6 - DNBF a slit s odměřeným množstvím horkého roztok čh. Po ochlazení se vyloučil krystalický DNBF vysrážením z draselné sole v kyselém prostředí a k reakci nedošlo. Proto bylo přidáno určité množství organického rozpouštědla - acetonu, přičemž se vyloučený DNBF opět rozpustil a směs byla ponechána několik týdnů. Vodně - acetonický roztok postupněA hot saturated solution of potassium salt 4,6 - DNBF was prepared and a melt with a measured amount of hot solution ch. After cooling, crystalline DNBF precipitated by precipitation from the potassium salt in an acidic medium and no reaction occurred. Therefore, a certain amount of organic solvent - acetone - was added, the precipitated DNBF redissolved and the mixture was left for several weeks. Aqueous - acetone solution gradually
20’ změnil barvu z temně rudé na tmavě hnědou a došlo k vyloučení hnědého, mikrokrystalického precipitátu. Po odsátí a promytí vodou a následně acetonem, byl produkt vysušen při pokojové T.20 ’changed color from dark red to dark brown and a brown, microcrystalline precipitate precipitated. After suction filtration and washing with water and then acetone, the product was dried at room temperature.
14) Příprava zásaditého 4,6 - dinitroazidofenolátu Bi:14) Preparation of basic 4,6-dinitroazidophenolate Bi:
Nasycený roztok sodné sole 4,6 - dinitroazidofenolu vlijeme za intenzivního míchání do odměřeného roztoku č.2. Ihned se začne vylučovat červenohnědý amorfní produkt, který postupně přechází v hnědý precipitát. Po dokonalém odstátí přes noc se produkt odsaje, promyje vodou a alkoholem a vysuší v sušárně.Pour the saturated solution of sodium salt of 4,6-dinitroazidophenol into the measured solution No. 2 with vigorous stirring. A reddish-brown amorphous product begins to precipitate immediately, which gradually turns into a brown precipitate. After standing overnight overnight, the product is filtered off with suction, washed with water and alcohol and dried in an oven.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Výše uvedené sloučeniny vynikají vysokou termickou i chemickou stabilitou a nenavlhavostí. Jsou podstatně méně brizantními výbušninami než srovnatelné stávající třaskaviny, jako dinol nebo TNRO. Přitom poskytují dostatečně teplý plamen a dlouhý tepelný impulz a účinný mechanizmus převodu tepla,To je přímo předurčuje a hlavně ty, vykazující dostatečnou citlivost ke tření a především k nápichu, pro použití jako hlavních třaskavin do zápalek pro náboje i nábojky s centrálním i okrajovým zápalem pro sportovní, lovecké i vojenské střelivo.The above compounds excel in high thermal and chemical stability and non-moisture. They are significantly less high explosives than comparable existing explosives, such as dinol or TNRO. At the same time, they provide a sufficiently warm flame and a long thermal impulse and an efficient heat transfer mechanism. sports, hunting and military ammunition.
Sloučeniny s nižší citlivostí k mechanickým impulzům mohou pak sloužit jako doplňkové energetické materiály do zápalkových složí a do různých druhů zážehových systémů pyrotechnických složí, pilulí elektrických palníků i do airbagů.Compounds with lower sensitivity to mechanical impulses can then serve as additional energy materials in match compositions and in various types of ignition systems of pyrotechnic compositions, electric igniter pills and airbags.
Claims (12)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2013-858A CZ2013858A3 (en) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Bismuth-based energetic materials |
PCT/CZ2014/000129 WO2015067228A1 (en) | 2013-11-07 | 2014-11-06 | Bismuth-based energetic materials |
US15/034,552 US20160280614A1 (en) | 2013-11-07 | 2014-11-06 | Bismuth-based energetic materials |
RS20210694A RS61964B1 (en) | 2013-11-07 | 2014-11-06 | Bismuth-based energetic materials |
EP14808808.1A EP3066054B1 (en) | 2013-11-07 | 2014-11-06 | Bismuth-based energetic materials |
US16/260,157 US11814332B2 (en) | 2013-11-07 | 2019-01-29 | Bismuth-based energetic materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2013-858A CZ2013858A3 (en) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Bismuth-based energetic materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ305403B6 CZ305403B6 (en) | 2015-09-02 |
CZ2013858A3 true CZ2013858A3 (en) | 2015-09-02 |
Family
ID=52013793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2013-858A CZ2013858A3 (en) | 2013-11-07 | 2013-11-07 | Bismuth-based energetic materials |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20160280614A1 (en) |
EP (1) | EP3066054B1 (en) |
CZ (1) | CZ2013858A3 (en) |
RS (1) | RS61964B1 (en) |
WO (1) | WO2015067228A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020030203A1 (en) | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Sellier & Bellot A.S. | Method for producing ecological explosive for primer compositions of ammunition |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
HUE046300T2 (en) * | 2014-07-03 | 2020-02-28 | Ruag Ammotec Gmbh | Pyrotechnic igniting agent |
ES2933974T3 (en) | 2016-07-11 | 2023-02-15 | Dynitec Gmbh | Lead-free starting explosives or mixtures of starting explosives |
US11878951B2 (en) * | 2019-01-16 | 2024-01-23 | Pacific Scientific Energetic Materials Company | Non-conductive pyrotechnic mixture |
CN115896857B (en) * | 2022-12-30 | 2023-12-15 | 重庆大学 | Bismuth sulfide-carbon nanomaterial and preparation method and application thereof |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3338915A (en) * | 1962-01-24 | 1967-08-29 | Du Pont | Certain cyanoalkenyltetrazoles and their preparation |
US4566921A (en) * | 1985-02-08 | 1986-01-28 | L'etat Francais Represente Par Le Delegue Ministeriel Pour L'armement | Priming composition which is sensitive to percussion and a method for preparing it |
FR2727401B1 (en) * | 1994-11-29 | 1996-12-27 | Poudres & Explosifs Ste Nale | COMPOSITIONS MODIFYING BALLISTIC PROPERTIES AND PROPERGOLS CONTAINING SUCH COMPOSITIONS |
US5939045A (en) * | 1994-12-22 | 1999-08-17 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Organic bismuth derivatives for X-ray imaging |
US5652409A (en) * | 1996-02-23 | 1997-07-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Bismuth and copper ballistic modifiers for double base propellants |
US6168677B1 (en) * | 1999-09-02 | 2001-01-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Minimum signature isocyanate cured propellants containing bismuth compounds as ballistic modifiers |
US6878221B1 (en) * | 2003-01-30 | 2005-04-12 | Olin Corporation | Lead-free nontoxic explosive mix |
US20070011751A1 (en) | 2005-07-11 | 2007-01-11 | International Business Machines Corporation | System and method for securing data within a storage system |
DE102006060146A1 (en) | 2005-12-20 | 2007-06-21 | Ruag Ammotec Gmbh | Ignition assembly, useful for ignition systems for vehicle safety systems, ammunition and/or driving cartridge for explosive actuated tool, comprises alkali- and/or alkaline earth salts of styphnic acid and/or their mixture |
DE102010024728A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-30 | Diehl BGT Defence GmbH & Co. KG, 88662 | Bis-Tetrazolytriazenate, process for its preparation and explosives or fuel containing bis-Tetrazolytriazenat |
US8206522B2 (en) | 2010-03-31 | 2012-06-26 | Alliant Techsystems Inc. | Non-toxic, heavy-metal free sensitized explosive percussion primers and methods of preparing the same |
DE202010018123U1 (en) | 2010-08-11 | 2014-04-01 | Nammo Germany Gmbh | Explosive metal complexes, their preparation and use, as well as detonators |
CN102161628B (en) * | 2011-02-18 | 2014-01-15 | 陕西师范大学 | Preparation method and application of 1-amino-1-hydrazino-2,2-dinitroethylene bismuth salt |
-
2013
- 2013-11-07 CZ CZ2013-858A patent/CZ2013858A3/en unknown
-
2014
- 2014-11-06 WO PCT/CZ2014/000129 patent/WO2015067228A1/en active Application Filing
- 2014-11-06 RS RS20210694A patent/RS61964B1/en unknown
- 2014-11-06 EP EP14808808.1A patent/EP3066054B1/en active Active
- 2014-11-06 US US15/034,552 patent/US20160280614A1/en not_active Abandoned
-
2019
- 2019-01-29 US US16/260,157 patent/US11814332B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020030203A1 (en) | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Sellier & Bellot A.S. | Method for producing ecological explosive for primer compositions of ammunition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160280614A1 (en) | 2016-09-29 |
CZ305403B6 (en) | 2015-09-02 |
EP3066054B1 (en) | 2021-03-24 |
US11814332B2 (en) | 2023-11-14 |
RS61964B1 (en) | 2021-07-30 |
WO2015067228A1 (en) | 2015-05-14 |
EP3066054A1 (en) | 2016-09-14 |
US20190152873A1 (en) | 2019-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Deng et al. | A green metal-free fused-ring initiating substance | |
US11814332B2 (en) | Bismuth-based energetic materials | |
Stierstorfer et al. | New Energetic Materials: Functionalized 1‐Ethyl‐5‐aminotetrazoles and 1‐Ethyl‐5‐nitriminotetrazoles | |
Freis et al. | Di (1 H-tetrazol-5-yl) methane as neutral ligand in energetic transition metal complexes | |
Klapötke et al. | New energetic materials: synthesis and characterization of copper 5-nitriminotetrazolates | |
Wurzenberger et al. | Nitrogen-rich copper (II) bromate complexes: an exotic class of primary explosives | |
Cudziło et al. | Synthesis and explosive properties of copper (II) chlorate (VII) coordination polymer with 4-amino-1, 2, 4-triazole bridging ligand | |
Klapötke et al. | Preparation of High Purity Sodium 5‐Nitrotetrazolate (NaNT): An Essential Precursor to the Environmentally Acceptable Primary Explosive, DBX‐1 | |
CN108752349B (en) | Green environment-friendly initiating explosive and preparation method thereof | |
Deblitz et al. | Explosive Werner-type cobalt (III) complexes | |
US2066954A (en) | C-nitrotetrazole compounds | |
Karaghiosoff et al. | Energetic Silver Salts with 5‐Aminotetrazole Ligands | |
Szimhardt et al. | Methylsemicarbazide as a ligand in late 3d transition metal complexes | |
Wang et al. | Competitive coordination of azide groups: synthesis of solvent-free and chlorine-free primary explosives based on 3-amino-1-nitroguanidine | |
Wang et al. | Preparation of laser energetic coordination polymers based on urazine by self-crystallization | |
Izsák et al. | Salts of 5‐(5‐Azido‐1H‐1, 2, 4‐triazol‐3‐yl) tetrazol‐1‐ol: From Highly Sensitive Primary Explosives to Insensitive Nitrogen‐Rich Salts | |
Manzoor et al. | Recent advances in the synthesis and energetic properties of potassium-based potential green primary explosives | |
Tariq et al. | Synthesis and Energetic Properties of Trending Metal‐Free Potential Green Primary Explosives: A Review | |
US4329522A (en) | 1,3,5,7-Tetranitroadamantane and process for preparing same | |
Fronabarger et al. | MTX-1–A potential replacement for tetrazene in primers | |
CA2797115C (en) | Alternative to tetrazene | |
Cartwright | Investigation of preparation, solubility and stability properties of nickel hydrazine nitrate (NiHN) | |
Liu et al. | Synthesis, crystal structure, and properties of a novel, highly sensitive energetic, coordination compound: iron (II) carbohydrazide perchlorate | |
Guo et al. | Studies on sodium polymers based on di (1 H-tetrazol-5-yl) methanone oxime | |
Samanta et al. | Metal-organic frameworks for detection and desensitization of environmentally hazardous nitro-explosives and related high energy materials |